T/TDIA 00013-2024 面向低空空域的集群通信平台建设技术规范
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资料介绍
北京电信技术发展产业协会团体标准
T/TDIA 00013—2024
面向低空空域的集群通信平台建设技术规范
2024-12-30发布 2024-12-30实施
北京电信技术发展产业协会发布
目录
前 言............................................................... 8
引 言............................................................... 9
第一章. 范围 .................................................... 10
第二章. 参考技术规范和技术标准 .................................. 11
2.1. 编制背景 ................................................ 11
2.2. 编制原则 ................................................ 11
2.3. 规范性引用文件 .......................................... 12
2.4. 关键技术 ................................................ 14
2.4.1. 无线通信技术 ............................................. 14
2.4.2. 网络架构技术 ............................................. 14
2.4.3. 定位与导航技术 ........................................... 14
2.4.4. 数字孪生技术 ............................................. 14
2.4.5. 人工智能技术 ............................................. 14
2.4.6. 通信导航技术 ............................................. 15
2.4.7. 传感器技术 ............................................... 15
2.4.8. 云计算与大数据技术 ....................................... 15
2.4.9. 感知技术与设备 ........................................... 15
2.4.10. 数据处理与传输技术 ....................................... 16
3
2.4.11. 高性能计算技术 ........................................... 16
2.4.12. 网络通信技术 ............................................. 16
2.4.13. 毫米波通感一体化技术 ..................................... 17
2.4.14. 5G-A网络优化技术 ........................................ 17
第三章. 术语 .................................................... 18
3.1. 术语和定义 .............................................. 18
3.2. 缩略语 .................................................. 19
第四章. 平台概述 ................................................ 21
4.1. 基础设施 ................................................ 21
4.1.1. 物理基础设施 ............................................. 21
4.1.2. 管控基础设施 ............................................. 21
4.1.3. 数字基础设施 ............................................. 21
4.2. 平台能力 ................................................ 21
4.2.1. 低空空域智能管控平台 ..................................... 21
4.2.2. 低空监管服务平台 ......................................... 22
4.2.3. 低空指挥调度平台 ......................................... 22
第五章. 平台架构 ................................................ 23
5.1. 基础设施层 .............................................. 23
4
5.2. 平台能力层 .............................................. 23
5.3. 应用场景建设层 .......................................... 25
第六章. 低空空域的集群通信基础设施 .............................. 26
6.1. 物理基础设施 ............................................ 26
6.1.1. 无人机 ................................................... 26
6.2. 管控基础设施 ............................................ 28
6.2.1. 通信 ..................................................... 28
6.2.2. 导航定位与导航 ........................................... 30
6.2.3. 辅助导航 ................................................. 32
6.2.4. 空管雷达系统 ............................................. 34
6.2.5. 低空飞行通信一体化 ....................................... 36
6.3. 数字基础设施 ............................................ 38
6.3.1. 低空管控物联感知平台 ..................................... 38
6.3.2. 低空算力中心 ............................................. 40
第七章. 低空空域的集群通信平台能力 .............................. 42
7.1. 低空空域智能基础管控平台 ................................ 42
7.1.1. 低空管控数据湖平台 ....................................... 42
7.1.2. 低空管控数据可视化平台 ................................... 45
5
7.1.3. 低空管控数据模型技术分析平台 ............................. 47
7.2. 监管服务平台 ............................................ 50
7.2.1. 低空空域监控和信息服务 ................................... 50
7.2.2. 5G-A毫米波通感一体化监测 ................................ 56
7.2.3. 低空遥感AI分析 .......................................... 60
7.3. 指挥调度平台 ............................................ 62
7.3.1. 低空飞行活动无人机调度和管理 ............................. 62
第八章. 低空空域的集群通信应用 .................................. 68
8.1. 农业监测和环境监测 ...................................... 68
8.1.1. 平台架构 ................................................. 68
8.1.2. 功能概况 ................................................. 70
8.2. 物流配送和物资运输 ...................................... 74
8.2.1. 平台架构 ................................................. 74
8.2.2. 功能概况 ................................................. 76
第九章. 平台安全保障建设 ........................................ 79
9.1. 一般规定 ................................................ 79
9.2. 前端安全 ................................................ 79
9.3. 平台安全 ................................................ 79
9.4. 数据加密 ................................................ 80
6
9.5. 用户认证 ................................................ 80
9.6. 防止未授权访问 .......................................... 80
9.7. 数据泄露防护 ............................................ 80
9.8. 备份和灾难恢复 .......................................... 81
第十章. 支撑平台建设 ............................................ 82
10.1. 一般规定 ................................................ 82
10.2. 接口建设 ................................................ 82
10.2.1. 共性平台要求 ............................................. 82
10.2.2. 各部门业务系统 ........................................... 82
10.3. 安全系统 ................................................ 83
10.3.1. 安全计算环境 ............................................. 83
10.3.2. 安全边界 ................................................. 90
10.3.3. 安全通信网络 ............................................. 91
10.3.4. 安全管理中心 ............................................. 92
10.4. 存储系统和备份 .......................................... 93
10.4.1. 主系统云环境 ............................................. 93
10.4.2. 备份系统云环境 ........................................... 93
第十一章. 数据与数据接口标准 ...................................... 94
11.1. 一般规定 ................................................ 94
7
11.2. 系统接口概述 ............................................ 94
11.3. 接口标准规范 ............................................ 95
11.3.1. 数据共享接口标准 ......................................... 95
11.3.2. 仿真模拟规范 ............................................. 96
11.3.3. 系统集成接口规范 ......................................... 96
11.4. 用户接口规范 ............................................ 96
11.5. 外部系统接口规范 ........................................ 97
11.6. 数据交换接口规范 ........................................ 97
第十二章. 结束语 .................................................. 98
8
前 言
本规范起草单位：北京电信技术发展产业协会、中科云星（北京）科技有限
公司、北京市公安局怀柔分局、北京市怀柔区北房镇人民政府、太极计算机股份
有限公司、中国联通网络通讯有限公司内蒙古自治区分公司、上海雷纹科技有限
公司、北京航天长城卫星导航科技有限公司、广州全成多维信息技术有限公司、
广州大学、东方有道（北京）信息技术有限责任公司、维璟（北京）科技有限公
司、北京博略顺和科技有限公司、北京万维吉斯科技有限公司、北京相数科技有
限公司、北京图创时代科技有限公司、北京智胜东南信息技术有限公司、上海惠
能达信息科技有限公司、上海南竑智能科技有限公司、上海久誉软件系统有限公
司、上海天畅信息技术有限公司、上海阿山信息科技有限公司、引路人网络（上
海）科技有限公司、上海赋希电子科技有限公司、上海竞达科技有限公司、上海
兆鑫信息科技有限公司、上海敬锋网络科技有限公司、上海灏艮智能科技有限公
司、上海定鲲信息科技有限公司、苏州尧圣智能科技有限公司、浙江雷纹电子科
技有限公司。
本规范起草人：王磊、李永振、曹宇、鲍建鑫、张志红、高源、白伟、傅曦、
孙照辉、陈颖彪、李楷、王立鸿、刘俊鹏、栗向锋、叶志旺、黎涛、左俊健、徐
旺兴、巢津、李奕呈、乔鋆池、陈明、琚自强、章明、赵长山。
本规范为首次发布。
9
引 言
随着无人机技术、移动互联网技术、云计算和地理信息系统（GIS）的快速
发展，低空空域的管理和应用越来越依赖于高科技手段。为了提高低空空域的集
群通信、调度效率、确保飞行安全、优化资源配置，迫切需要建立一套完善的集
群通信平台技术规范。本规范旨在为低空空域的集群通信平台的设计、开发、部
署和维护提供指导和依据，以满足日益增长的低空空域应用需求，包括但不限于
城市管理、公共安全、智能管控、农业监测、紧急救援和物流配送等领域，制定
《面向低空空域的集群通信平台建设技术规范》，推动城市低空空域的管理和应
用向“智理”转变。
10
第一章. 范围
本规范规定了面向低空空域的集群通信平台建设、运营、管理、技术、应用
范围、业务需求、场景建设规范等方面内容。本规范适用于但不限于从“保障民
生、促进经济发展、推动科技进步”等角度出发，涵盖城市管理、空中交通、货
运物流、作业飞行、检测检验等多场景的“应急指挥和救援、城市消防、环境监
测、安防监测、警用飞行、出入境飞行、城市交通、物流配送、工业巡检、农林
质保、遥感物探、人影天气、可研试验、定型检测”等领域业务应用，以及其他
需要低空空域集群通信支持的应用。
11
第二章. 参考技术规范和技术标准
2.1. 编制背景
随着无人机技术、移动互联网技术、云计算和地理信息系统（GIS）的快速
发展，低空空域的管理和应用越来越依赖于高科技手段。为了提高低空空域的调
度效率、确保飞行安全、优化资源配置，迫切需要建立一套完善的多媒体集群调
度平台技术规范。本规范旨在为低空空域的多媒体集群调度平台的设计、开发、
部署和维护提供指导和依据，以满足日益增长的低空空域应用需求，包括但不限
于城市管理、农业监测、紧急救援、物流配送等领域。
2.2. 编制原则
面向低空空域的集群通信平台技术规范编制原则应当遵循以下几项关键原
则：
1.创新驱动：技术规范的编制应鼓励技术创新，探索新技术、新产品、新模
式和新业态，以科技创新为支撑，提升低空经济的数字化、智能化、绿色化发展。
2.应用牵引：规范应以实际应用需求为牵引，挖掘低空技术在不同领域的应
用潜力，促进新技术、新产品的示范和规模应用，激发市场活力。
3.安全发展：坚持安全第一的原则，确保低空空域使用的安全性和有序性，
遵守相关法律法规，保障飞行安全、公共安全和国防安全。
4.系统推进：规范编制应考虑市场和政府的协同作用，构建体系化的推进机
制，注重低空资源的合理配置和产业生态的营造。
5.标准化与互操作性：技术规范应推动通信、导航、监视等关键数据的标准
化，确保不同系统和设备之间的互操作性与信息共享。
6.智能化与自动化：规范应支持智能化和自动化技术的发展，如使用运行规
则描述语言(ORDL)来规范规则的准确性和完整性，以适应不断变化的规则和提高
系统的灵活性、适应性和安全性。
12
7.开放融合：鼓励跨行业合作，推动不同行业、不同领域之间的深度融合，
形成开放的低空飞行航线网和智联网。
8.灵活性与动态管理：规范应支持低空空域的灵活使用和动态管理，以适应
不断变化的飞行需求和提高空域使用效率。
9.基础设施与服务保障：强调基础设施的建设和服务保障体系的完善，包括
通信、导航、监视、气象等信息基础设施的科学布局和建设。
10.法规制度保障：规范编制应与现有的法规制度相协调，确保技术规范的
合法性和可执行性，同时为未来的法规制度建设提供参考。
通过遵循这些原则，可以确保低空空域集群通信平台的技术规范既符合当前
的技术发展水平，又能够适应未来的发展需求，为低空经济的健康发展提供坚实
的技术基础和制度保障。
2.3. 规范性引用文件
面向低空空域的集群通信平台技术规范性引用文件通常包括以下几类：
国家标准：包括与信息安全、网络安全等级保护相关的国家标准
GB/T22239—2019 信息安全技术网络安全等级保护基本要求；
GB/T22239-2008 信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求；
GB/T19093-2008 应急指挥系统通信子系统技术要求；
GB/T79311:5001:10001:2000 地形图航空摄影测量外业规范；
GB/T13923 基础地理信息要素分类与代码；
GB/T14912.1 数字测图技术规程；
GB/T20181635-T-466 低空数字航摄与数据处理规范；
GB/T20181636-T-466 无人机低空遥感监测的多传感器一致性检测技术规范；
GB/T20210896-T-469 民用无人机地理围栏数据技术规范；
13
GB/T20221622-T-524 光伏电站无人机智能巡检规程；
GB/T20231725-T-466 无人机视频测绘技术规程；
GB/T20240345-T-432 森林草原防火无人机巡查技术规范；
行业标准：涉及民用航空空中交通管理管理信息系统技术规范、民用航空跨
网数据交换安全技术要求等行业标准:
MH/T4018.2—2004 民用航空空中交通管理管理信息系统技术规范;
MH/T4038-2013 空中交通管制L 波段一次监视雷达设备技术规范;
MH/T4017-2004 空中交通管制S 波段一次监视雷达设备技术规范;
MH/T4010-2024 空中交通管制二次监视雷达系统技术规范;
技术规范：针对低空飞行服务系统的不同部分，如架构与配置、技术要求、
测试方法等，有相应的技术规范文件，
MH/T4055.1—2022 低空飞行服务系统技术规范第1 部分：架构与配置;
MH/T4055.2—2022 低空飞行服务系统技术规范第2 部分：技术要求;
MH/T4055.3—2022 低空飞行服务系统技术规范第3 部分：测试方法。
4.国际标准：可能包括国际移动通信标准化组织(3GPP)的相关技术规范，如
[3GPPTS23.256]SupportofUncrewedAerialSystems(UAS)connectivity,identificationandtracking
。
5.其他相关标准：可能还包括其他与低空通信、导航、监视等相关的国家标
准或行业标准，如[T/CATAGS14—2020]通用机场空域监视系统建设通用要求。
上述引用文件为低空空域集群通信平台的技术规范提供了必要的技术依据
和标准，确保了平台的规划、设计、研发、建设、检验和验收等工作的标准化和
规范化。
14
2.4. 关键技术
2.4.1. 无线通信技术
4G/5G、LTE、UHF/VHF 等无线通信技术，根据不同的低空飞行场景和通信需
求，选择合适的频段和通信协议，以保证通信的覆盖范围、传输速率和稳定性。
其中，5G 及5G-A 通信网络具有高速率、低延迟的特点，能够更好地满足低空飞
行中大量数据传输和实时控制的要求。
2.4.2. 网络架构技术
采用分布式、扁平化的网络架构，减少通信延迟和数据传输的中间环节，提
高通信系统的响应速度和可靠性。同时，引入软件定义网络（SDN）和网络功能
虚拟化（NFV）等技术，实现网络资源的灵活配置和管理。
2.4.3. 定位与导航技术
借助卫星定位系统（如北斗、GPS）、惯性导航系统以及地面基站定位技术，
精确获取低空飞行器的位置、速度和姿态信息，为飞行控制和监视提供准确的数
据支持。
2.4.4. 数字孪生技术
构建与现实低空空域相对应的虚拟数字模型，通过数据实时交互和同步更新，
实现对空域态势的直观展示、模拟分析和预测预警，为管控决策提供科学依据。
2.4.5. 人工智能技术
利用机器学习、深度学习等人工智能算法，对大量的飞行数据和空域信息进
行学习和分析，实现飞行计划的自动审核、飞行冲突的智能预测、安全风险的自
动识别等功能，提高管控效率和准确性。
15
2.4.6. 通信导航技术
建立可靠、高效的通信网络，确保飞行器与地面管控中心之间的实时数据传
输和语音通信；同时，提供高精度的导航定位服务，保障飞行器在低空空域内的
安全飞行。
2.4.7. 传感器技术
部署多种类型的传感器，如雷达、ADS-B、无人机监测设备等，实现对低空
空域的全方位、多角度监测，获取准确的飞行器信息和环境数据。
2.4.8. 云计算与大数据技术
借助云计算平台的强大计算能力和大数据存储管理能力，对海量的空域数据
进行快速处理和分析，实现数据的共享和协同，为智能管控提供技术支撑。
2.4.9. 感知技术与设备
雷达系统：包括一次雷达和二次雷达，一次雷达通过发射电磁波并接收反射
波来探测目标的位置和速度等信息，二次雷达则通过与目标飞行器上的应答机进
行通信，获取更详细的飞行器识别信息和飞行参数。
ADS-B 接收机：接收飞行器广播的ADS-B 信号，解析出飞行器的位置、速度、
高度、航向等信息，具有覆盖范围广、精度较高、成本较低等优点，是低空管控
中常用的飞行器监测设备。
无人机识别码（RemoteID）模块：对于无人机，按照相关规定需配备RemoteID
模块，该模块可广播无人机的身份识别信息、位置信息等，便于物联感知平台对
无人机进行识别和监管。
气象传感器：如风速仪、风向标、温度计、湿度计、气压计、雨量传感器、
能见度仪等，用于采集气象数据，为飞行安全提供气象保障。
地理信息传感器：激光雷达、高精度GPS 接收机等，用于获取低空区域的地
理环境信息，构建地理信息模型，辅助飞行器导航和障碍物规避。
16
2.4.10. 数据处理与传输技术
数据融合算法：采用多传感器数据融合算法，如卡尔曼滤波、贝叶斯估计等，
将来自不同传感器的信息进行融合处理，提高数据的可靠性和准确性。
物联网通信协议：支持多种物联网通信协议，如MQTT（消息队列遥测传输）、
CoAP（受限应用协议）等，确保感知设备与平台之间高效、稳定的数据传输。
5G 与卫星通信技术：利用5G 网络的高速率、低延迟特性，实现低空飞行数
据的快速传输和实时交互；在5G 信号覆盖不足的区域，借助卫星通信技术，保
障数据传输的连续性和完整性，确保对低空飞行活动的全程监控。
2.4.11. 高性能计算技术
CPU-GPU 协同计算,中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）协同工作，CPU
负责处理复杂的逻辑和控制任务，GPU 则专注于大规模的数据并行计算。在低空
数据处理中，如对飞行器图像和视频数据的处理，GPU 的并行计算能力可以大大
提高处理速度。
分布式计算,采用分布式计算架构，将计算任务分配到多个计算节点上同时
进行。这样可以提高系统的整体计算能力，应对低空飞行产生的海量数据。
数据存储技术,高速存储设备,采用固态硬盘（SSD）等高速存储设备，存储
低空飞行的关键数据，如飞行计划、飞行器参数等。SSD 具有读写速度快的特点，
可以满足低空飞行实时数据存储和快速读取的需求。
分布式存储,利用分布式存储技术，将数据分散存储在多个存储节点上，提
高数据的可靠性和存储容量。分布式存储系统可以存储大量的飞行历史数据、地
理信息数据等，并且能够保证数据的高可用性。
2.4.12. 网络通信技术
高速网络连接,内部需要通过高速以太网或InfiniBand 等网络连接服务器、
存储设备等，以实现数据的快速传输。在与外部的飞行器、地面管控平台等通信
时，利用5G 或卫星通信等高速网络，确保数据的实时性。
17
网络安全技术，采用防火墙、加密通信、身份认证等网络安全技术，保护低
空算力中心的数据安全。由于低空飞行数据涉及国家安全、企业商业机密和个人
隐私等，网络安全至关重要。
2.4.13. 毫米波通感一体化技术
毫米波雷达感知技术：采用先进的毫米波雷达技术，利用毫米波频段电磁波
的短波长特性，实现对低空目标的高精度探测。毫米波雷达能够发射极窄波束的
电磁波，具有较高的角分辨率，可精确测量目标的角度信息。
毫米波通信技术：基于5G-A 标准的毫米波通信技术，实现高速率、低延迟
的数据传输。采用高阶调制方式（如256QAM 等），提高频谱效率，增加数据传
输速率。
通感一体化信号处理技术：开发专门的通感一体化信号处理算法，实现通信
信号与感知信号的协同处理。
2.4.14. 5G-A网络优化技术
网络切片技术应用：在5G-A 网络中应用网络切片技术，根据不同的低空监
测应用场景需求，创建多个独立的网络切片。
边缘计算技术集成：将边缘计算技术集成到5G-A 网络中，在靠近数据源或
用户的网络边缘位置（如5G-A 基站）部署边缘计算服务器。对于一些对实时性
要求较高的低空监测应用，如飞行器的实时控制、飞行冲突预警等，将部分数据
处理任务卸载到边缘计算服务器上进行处理。
18
第三章. 术语
3.1. 术语和定义
为确保本标准的理解和应用的一致性，以下是在本标准中使用的关键术语和
定义：
1. 多媒体集群调度平台：指集成了语音、视频、数据等多种通信手段，支
持GIS 服务，实现指挥调度的软件平台。
2. GIS（GeographicInformationSystem）：地理信息系统，用于捕捉、存
储、分析、管理和展示地理空间数据的系统。
3. 面向低空空域的集群通信平台技术规范中，术语和定义是理解和应用规
范的基础。以下是一些关键术语和定义：
4. 低空飞行服务系统(LowAltitudeFlightServiceSystem)：实施低空飞行
服务所使用的自动化综合系统。它包括飞行任务管理、飞行计划处理、监视数据
处理、航空气象处理、航空情报处理、空域信息处理、政务信息管理、告警和协
助救援、统计分析、记录回放等业务功能。
5. 广播式自动相关监视(ADS-B)：一种监视技术，飞机通过卫星导航系统确
定自身位置，并周期性地广播出飞行状态信息，包括位置、高度、速度等，供其
他飞机和地面站接收。
6. 全球导航卫星系统(GNSS)：一个全球性的卫星导航系统，包括美国的GPS、
俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo 和中国的北斗卫星导航系统。
7. 低空监视雷达：一种用于监视低空空域中飞行器的雷达系统，能够提供
飞行器的位置、速度等信息。
这些术语和定义为低空空域集群通信平台的技术规范提供了标准化的语言，
有助于确保不同参与者之间的有效沟通和技术实施的一致性。
19
3.2. 缩略语
面向低空空域的集群通信平台技术规范中，常见的缩略语包括但不限于以下
这些：
1. GIS：地理信息系统（GeographicInformationSystem）
2. API：应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）
3. IP：互联网协议（InternetProtocol）
4. SIP：会话初始协议(SessionInitiationProtocol)
5. UDP：用户数据报协议(UserDatagramProtocol)
6. TCP：传输控制协议(TransmissionControlProtocol)
7. HTTP：超文本传输协议(HypertextTransferProtocol)
8. ADS-B：广播式自动相关监视(AutomaticDependentSurveillance-Broadcast)
。
9. WGS84：WGS-84 坐标系（WorldGeodeticSystem1984CoordinateSystem）。
10. GNSS：全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)。
11. CNSI：通信、导航、监视及信息(Communication,Navigation,Surveillance,
andInformation)。
12. ATAR：空对空雷达(Air-to-AirRadar)。
13. RTK：实时动态载波相位差分技术(Real-TimeKinematic)。
14. GBAS：地基增强系统(Ground-BasedAugmentationSystem)。
15. SBAS：星基增强系统(Satellite-BasedAugmentationSystem)。
16. VDL：甚高频数据链(VHFDataLink)。
17. PNT：定位、导航、授时(Positioning,Navigation,andTiming)。
18. 3GPP：第三代合作伙伴计划(the3rdGenerationPartnerProject)。
19. AI：人工智能(ArtificialIntelligence)。
20. NF：网络功能(NetworkFunction)。
21. NWDAF：网络数据分析功能(NetworkDataAnalyticsFunction)。
22. PDU：协议数据单元(ProtocolDataUnit)。
20
这些术语和定义为理解和实施本标准提供了基础，确保了在低空空域的集群
通信平台的设计、开发和应用过程中的一致性和准确性。
21
第四章. 平台概述
面向低空空域的集群通信平台是一种专门为低空空域飞行活动设计的通信
系统，它能够实现低空飞行器之间、飞行器与地面控制中心之间的高效、可靠通
信，对于保障低空飞行安全、提高飞行效率以及促进低空经济发展具有重要意义。
4.1. 基础设施
低空经济需要的基础设施主要包括物理、管控、数字三类,未来将逐步搭建
"地、空、管"的基础设施网。航空器低空航空器主要分为有人机、无人机、新型
航空器三类。
4.1.1. 物理基础设施
地面基础设施:主要包括无人机、无人机蜂巢等。
保障基础设施:主要包括机库、机坪、充电站等。
4.1.2. 管控基础设施
设施设备:主要包括低空飞行通信、导航、监视、监测等设施。
管控中心:低空飞行情报、机场起降服务、区域飞行指挥调度等。
4.1.3. 数字基础设施
设施设备:物联网、数据件(机器人、摄像头、各类智能终端等)、节点计算
中心、算力中心等。
4.2. 平台能力
低空空域的集群通信平台的主要能力和应用包括但不限于以下几个方面：
4.2.1. 低空空域智能管控平台
利用先进的信息技术，数字孪生、人工智能、大数据、通信导航等，对低空
空域进行全面、实时、智能管理与控制的系统，确保低空飞行活动的安全、有序
22
和高效，促进低空经济的发展。主要能力包含“低空管控数据湖平台、低空管控
数据可视化和低空管控数据模型技术分析”。
4.2.2. 低空监管服务平台
随着低空经济的快速发展而产生的，旨在解决低空飞行器数量增多所带来的
安全监管、空域管理、飞行服务等一系列问题，通过运用先进的信息技术，对低
空空域进行全面、实时、智能化的监管和服务，以保障低空飞行活动的安全、有
序和高效低空航迹航路规划管理。主要能力和应用包含“飞行数据收集共享、低
空空域监控和信息服务、5G-A 毫米波通感一体化监测和低空遥感AI 分析。
4.2.3. 低空指挥调度平台
通过整合多种技术手段和数据资源，实现对低空飞行器的实时监测、指挥控
制、任务调度以及飞行服务保障等功能，确保低空飞行活动的安全、有序和高效，
主要能力和应用包含“低空飞行活动无人机调度和管理”。
23
第五章. 平台架构
本章详细描述了低空空域的集群通信平台的系统架构，包括基础设施层、平
台能力层、应用场景建设层等关键组成部分组成。
5.1. 基础设施层
基础设施层为“平台”的支撑层，主要包含“物理基础设施、管控基础设施
和数字基础设施”，其中物理基础设施包含“地面基础设施（直升机(表面、高
架)起降场地、无人机/eVTOL、无人机蜂巢）和保障基础设施（机库、机坪、充
电站）”；管控基础设施包含“设施设备（低空飞行通信、导航、监视、监测）、
管控中心（低空飞行情报、机场起降服务、区域飞行指挥调度）第三方系统的接
入”；数字基础设施包含“物联网、数据件(机器人、摄像头、各类智能终端)、
算力中心”设备实施。
5.2. 平台能力层
平台能力层涵盖了多个关键部分，主要包含“低空空域智能管控平台、低空
监管服务平台和低空指挥调度平台”。
首先“1.低空空域智能管控平台，凭借数字孪生技术构建与现实低空空域精
准对应的虚拟模型，可直观呈现空域状况并进行模拟演练与预测分析。主要能力
详情：（1）低空管控数据湖平台：作为数据存储与管理的核心，它整合来自多
源的数据，包括飞行器的实时位置、飞行参数、气象数据、地理信息等。这些数
据以原始、结构化或半结构化的形式存储，能够被快速检索、调用与分析。（2）
低空管控数据可视化：将复杂的低空飞行数据转化为直观的图形、图表或三维模
型展示。管控人员可通过可视化界面实时了解空域内飞行器分布、飞行轨迹、空
域利用率等情况。比如，以动态地图形式呈现各飞行器的实时位置与飞行路径，
让管理人员一目了然地掌握整体空域态势，及时发现潜在的飞行冲突或空域资源
不合理分配等问题。（3）低空管控数据模型技术分析：利用数据挖掘与机器学
习模型，对低空飞行数据进行深度分析。可以预测飞行需求趋势，如根据历史数
据预测某地区未来某时间段的低空飞行流量高峰，以便提前做好空域资源调配与
24
安全保障措施。还能构建飞行器故障预测模型，通过分析飞行参数变化趋势，提
前预警可能出现的故障，保障飞行安全。”
其次“2.低空监管服务平台，运用先进信息技术解决这些问题，保障低空飞
行活动在安全、有序的轨道上运行，同时提升飞行服务质量与效率，推动低空经
济健康稳定发展。主要能力阐述：（1）飞行数据收集共享：通过多种手段，如
与飞行器机载系统对接、地面监测设备采集等，广泛收集低空飞行数据。这些数
据不仅包括飞行器自身的基本信息、飞行轨迹、飞行状态等，还涵盖气象数据、
空域环境数据等。收集到的数据在相关部门与机构间共享。（2）航路监管协调：
对低空航路进行实时监管，确保飞行器按照规定航路飞行。当出现航路拥堵、临
时管制或特殊飞行任务时，平台能够协调各飞行器调整飞行计划，重新规划航路。
（3）低空空域监控和信息服务：利用雷达、ADS-B、5G-A 毫米波通感一体化监测
等技术手段，对低空空域进行全方位、高精度监控。实时掌握空域内飞行器的动
态信息，并及时向飞行器提供周边空域状况、气象变化、潜在危险等信息服务。
比如，当某区域出现突发强对流天气时，平台可迅速向该区域及周边即将进入该
区域的飞行器推送气象预警信息，提醒飞行员改变飞行计划或采取应急措施。（4）
5G-A 毫米波通感一体化监测：借助5G-A 毫米波频段的优势，实现通信与感知功
能的融合。一方面，能够高速传输飞行器与地面间的大量数据，如高清图像、视
频等；另一方面，通过毫米波雷达的感知功能，精确探测飞行器的位置、速度、
姿态等信息，即使在复杂环境下也能保持较高的监测精度与可靠性，有效提升低
空空域监测能力。（5）低空遥感AI 分析：利用低空飞行器搭载的遥感设备获取
地面图像、地形数据等信息，再通过人工智能算法进行分析。可以识别地面土地
利用类型变化、监测农作物生长状况、发现非法建筑或地质灾害隐患等。
再次“3.低空指挥调度平台，整合多种技术手段如通信技术、导航技术、数
据处理技术等以及丰富的数据资源，实现对低空飞行器的全方位管理。其核心目
标是确保低空飞行活动安全、有序进行，提高飞行任务执行效率与效果，为低空
飞行的各类应用场景提供坚实的指挥调度保障。
25
5.3. 应用场景建设层
在现代科技与社会发展的深度融合下，应用场景建设层聚焦于“物流配送和
物资运输、城市安全和交通管理、农业监测和环境监测”等关键领域，充分利用
低空飞行技术及相关平台能力，实现了一系列创新应用与高效服务模式。
本章概述了低空空域的集群通信平台的系统架构，明确了各组成部分的功能
和要求，为平台的设计和实施提供了技术基础。
26
第六章. 低空空域的集群通信基础设施
6.1. 物理基础设施
地面主要以“无人机、无人机蜂巢”等设备为基础，以“机库、机坪、充电
站”等基础设施为保障的“平台”支撑性建设。
6.1.1. 无人机
6.1.1.1. 复合翼无人机
工业级复合翼无人机，无人机飞行速度应尽可能慢，姿态尽可能稳，无人机
增大了机尾面积和尾力距，扩展翼展，优化了航电设备和电路，加大了发动机功
率和减少油耗。能在较为复杂恶劣的自然环境下正常稳定飞行。
起降场地选择原则：以100~150 公里半径为一个作业区，每个作业区设置一
个无人机起降场地，每个场地约需要半个篮球场大小，场地可就近依托场站现有
的空地。根据实际地形环境，选择开阔地作为无人机起降场。
6.1.1.2. 旋翼无人机
无人机巡检系统根据需求特点，采用四旋翼无人机平台。作为任务载荷的飞
行搭载平台，是无人机巡检系统中的关键环节之一。四旋翼无人机具有负载能力
大、飞行速度快、环境适应性强等特点，同时具备自动起降、稳定悬停、航线规
划、安全防护等功能。
6.1.1.3. 旋翼机自动机场
无人机巡检系统根据需求特点，采用充电式自动机场，作为无人机平台的收
藏与充电装置，是无人机巡检系统中的关键环节之一。自动机场具有环境适应性
强、充电速度快、可靠性高的特点。
自动机场由舱体、自动归中系统、自动充电系统、工业空调等组成，主要实
现停放无人机、自主充电、飞行条件监测等功能。
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6.1.1.3.1. 地面控制站
起降场配置一套地面控制站，用于无人机起降，地面站主要功能包括无人机
航线编辑与规划、航线注入、任务规划、无人机状态检查以及无人机飞行控制。
6.1.1.3.2. 光电吊舱
无人机光电吊舱采用可见光+红外+激光测距定位的三光三轴稳定载荷。无人
机巡检过程中可同时观测可见光、异常热源以及对火源附近精细化观测，通过激
光测距定位，能够实现对视场内任意点进行定位。
6.1.1.3.3. 高空喊话器
无人机搭载高空喊话器，支持地面端远程实时喊话，可对地面目标起到威慑
驱离效果，高空喊话器作用距离不小于400 米。高空喊话器由功放单元、解码单
元以及扬声器单元构成。
具备两种喊话模式：SD 卡播放与远程喊话器模式，可从地面语音软件进行
模式选择或切换；音量调节功能：通过地面软件将话音播放音量进行调节；
6.1.1.3.4. 高空抛投器
无人机搭载高空抛投器，支持在应急情况下进行远程物资投放。高空抛投器
主要由抛投夹具和电磁铁及配套电路控制模块组成，结合光电设备通过空中观测，
对应急物资进行投放。
6.1.1.3.5. 倾斜摄影相机
无人机搭载五镜头倾斜摄影相机同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获
取地面物体更为完整准确的信息，对获取的数据进行人工或自动化加工处理，得
到三维模型。基于生成的三维地理信息模型提取边境线周边不同时间的实景数据，
比较变化趋势。
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6.2. 管控基础设施
管控以“低空飞行通信、导航、监视、监测”等设备为基础，以管控中心“低
空飞行情报、机场起降服务”等场景为支撑。
6.2.1. 通信
6.2.1.1. 业务通信
业务通信主要有星状网、网状网两种架构。其中星状网情况下，远端站仅可
与卫星主站通信，远端站之间互通需通过卫星主站转发；而采用网状网时卫星主
站与远端站之间、远端站与远端站之间均可一跳通信，网状网的卫星主站往往完
成信道分配、全网状态管理等功能。
（一）TDM/MF-TDMA 星状组网
星状组网前向链路采用连续TDM 体制，反向链路采用MF-TDMA 体制。星状组
网是，主站除负责业务地球站的定时、频率、功率控制、资源分配等功能外，还
需负责业务地球站间数据的转发，主站终端具备同时解调多个突发载波信号的能
力。
（二）MF-TDMA 网状组网
采用基于多种速率载波技术的MF-TDMA 网状网体制，每个载波可根据站型能
力配置载波速率，对业务量大的大站点配用高速载波、对小站点配用低速载波；
每个突发信号可放置标记去多个站方向的分组。采用载波跳频发送接收、时隙和
分组路由机制可构建一个空中交换网，实现同时多点对多点的网状组网卫星通信，
并支持不同站型间的混合组网。
（三）混合组网
混合组网是基于TDM/MF-TDMA 星状网和MF-TDMA 网状网两者结合组网方式。
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6.2.1.2. 传输体制
系统支持星形网和网状网同时工作，采用MF=TDMA+FDMA 体制，支持面向用
户的综合业务，包括图像、话音、数据等，信息速率32kbps～10Mbps 分档可变。
各远端地球站中利用卫星信道作为网管传输信道，卫星信道采用MF-TDMA 体
制，网管信道采用TDMA 载波，主站根据用户容量配置载波数量，未来可以根据
用户数量的增加进行扩展。
目前国内外，卫星通信系统常用的调制方式主要包括BPSK、QPSK、8PSK、
16APSK、16QAM 等。其中8PSK、16APSK、16QAM 要求载波恢复较为严格且解调门
限要求较高，适合在卫星链路功率裕量较大的情况下使用，可提高带宽利用率，
不宜小口径天线地球站应用；BPSK 频率利用效率最低，但是载波恢复简单，解调
门限低，结合扩频技术非常适合小口径天线地球站和快速移动平台应用；QPSK 频
谱利用率介于其中，但是载波恢复比较简单，技术成熟，非常适用于中等以上口
径天线地球站。
目前最常用的信道编码是LDPC 码，LDPC 码是一种分组码，具有逼近Shannon
限的性能。鉴于LDPC 码具有快速迭代并行译码、低Errorfloor(差错平层)、抗
突发差错等特性，LDPC 码己成为信道编码领域的研究热点，并且已应用在深空
通信、卫星数字广播、微波接入等众多领域得到广泛应用。在分组码中，编码器
接收一个K 比特信息分组并生成一个N 比特的码字。这就会产生至少一个分组的
编码延时。有些应用对延时要求比较高，针对某些对延时要求较高的应用采用低
延时的卷积编码。RS 码是为了纠正突发错误设计的编码。它不直接针对比特进
行编码，而是先将比特分组组成符号，然后将这些符号编成数据码字，影响一组
比特的突发错误通常就影响一个符号错误。
综合分析，传输信道调制方式可选用QPSK；信道编译码方式可选择LDPC。
6.2.1.3. 接入体制
业务接入采用全IP 接入，卫星主站话音通过卫星语音接入设备接入，视频
通过会议终端或高清图像编解码器接入，IP 数据直接与交换机连接接入，各类
业务数据转换为IP 数据接入到IP 接入控制器；远端地球站各类业务也是以IP
方式接入卫星系统。
30
6.2.2. 导航定位与导航
6.2.2.1. 全球导航卫星系统（GNSS）接收器
GNSS 接收机是一种用于接收、跟踪、处理和测量全球导航卫星系统（GNSS）
信号的设备。它能够接收来自不同卫星的信号，通过处理和分析这些信号，计算
出接收机的位置、速度、时间等信息。GNSS 接收机广泛应用于导航、定位、测量、
航空、航海、遥感等领域。
GNSS 接收机的功能包括接收卫星信号、提取导航电文和伪距测量、处理导
航电文和计算定位结果等。其核心组件包括天线、接收单元和处理单元。天线负
责接收卫星信号，接收单元负责提取和处理信号，处理单元则负责进行数据处理
和计算。
GNSS 接收器产品具备多种功能，主要包括：
支持多星座和多频段支持：GNSS 接收器能够接收来自不同卫星系统的信号，
如GPS、GLONASS、伽利略、北斗等，同时支持多个频段，包括L1、L2、L5 等，
以提高定位精度和可靠性。
支持高精度增强信号：通过载波相位测量和差分定位技术，GNSS 接收器能
够实现亚厘米级的测量精度。
支持高更新率数据输出：GNSS 接收器支持高10Hz 的数据输出，满足动态测
量需求。
支持多种通信接口：如串行、USB、CAN 和以太网连接，便于数据传输和远程
控制。
支持干扰缓解，具备高级干扰可视化和缓解功能，能够在复杂电磁环境下保
持性能。
支持多系统融合：综合利用多个GNSS 系统的观测数据，提高定位可靠性和
精度。
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6.2.2.2. 惯性导航系统（INS）
惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统，该系统
根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系
中的速度和位置。惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量
的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基
本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将
它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的
速度、偏航角和位置等信息。
惯性导航系统通常由以下几个部分组成：
陀螺仪：用于测量载体的角速度。
加速度计：用于测量载体的加速度。
数据处理器：用于接收和处理惯性元件的输出信号，计算载体的运动状态和
位置信息。
6.2.2.3. 北斗差分定位设备（RTK/PPK）
全球定位地面增强系统（GNSS 地面增强系统）主要分为两大类：地基增强系
统（GBAS）和星基增强系统（SBAS）。
1）地基增强系统（GBAS）
GBAS 通过在地面建设地基增强站，依托这些站点和通讯网络，播发地面基
准站的差分数据给各类需要高精度定位的终端，辅助终端通过RTK 算法获得高精
度定位。建设区域范围的基准站，通过网络把基准站的卫星观测数据实时汇总到
中央处理器；中央处理器计算局部区域的空间误差、对流层、电离层延迟误差等；
基于区域基准站的数据和计算的误差信息，在指定位置生成虚拟参考站的观测数
据；通过通讯网络，把离终端用户最近的虚拟参考站的观测数据和误差信息播发
给终端；定位终端通过通讯网络接收到虚拟参考站的观测数据和区域的对流层、
电离层误差信息，结合终端的定位算法进行差分解算，最终得到高精度的定位结
果。
32
2）星基增强系统（SBAS）
SBAS 通过在地面建设星基增强站，依托这些站点和搭载卫星导航信号转发
器的地球静止轨道卫星（GEO）卫星，来向用户播发星历误差、卫星钟差、电离
层延迟等误差修正信息，实现对原有卫星导航系统定位精度的改进。建设全球范
围的基准站，并通过网络把卫星观测数据实时汇总在中央处理器；中央处理器计
算卫星的轨道误差、钟差、电离层延迟误差等差分信息；上行注入站把中央处理
器计算的差分信息注入到同步卫星；同步卫星广播差分信息；定位终端通过接收
信号，解析出差分信息，结合终端的定位算法，修正观测数据，最终得到高精度
的定位结果。
系统提供功能包括：
提供厘米级或亚米级的精确定位；
以有线和广播方式输出基于RTK 技术的北斗差分定位改正数；
除北斗外，还可输出GPS、GLONASS、Galileo 系统的差分定位改正数；
差分地面站可基于电子气泡实现智能对中；
差分地面站开机自动初始化，自动姿态补偿；
差分地面站可在线升级及远程控制；
差分地面站支持无线电台、移动通信、WiFi、蓝牙等多种通信方式。
6.2.3. 辅助导航
6.2.3.1. 微波着陆台（MLS）
微波着陆台包括:方位台、仰角台、精密测距器以及可能的拉平台和反方位
台。方位台和仰角台负责向空中发射扫描信号，为飞机提供方位角和仰角信息。
精密测距器则提供飞机与地面之间的距离信息。在扩展配置中，拉平台提供飞机
在拉平阶段离地面的高度信息，而反方位台则提供飞机离场和复飞时的方位信息。
微波着陆台是一种利用微波信号为飞机提供三维位置信息和下滑道指引的
导航系统，是一种在军用机场应用广泛、支持全天候运行的关键设备。特别在如
33
低能见度、雾霾等复杂气象条件下，飞行员难以依靠目视判断着陆方向和距离时，
微波着陆台发挥着至关重要的作用，通过接收地面微波信号，飞机能够精确确定
自身位置，按照预定的下滑道安全着陆。因此，微波着陆台的稳定性和可靠性对
于保障飞行安全具有重要意义。
6.2.3.2. 米波导航台（ILS）
米波着陆台主要由地面航向信标台、下滑信标台和指点信标台组成。地面航
向信标台发射航向信号，为飞机提供水平方向引导；下滑信标台发射下滑信号，
为飞机提供垂直方向引导；指点信标台在飞机进近过程中提供距离信息。
米波导航台是另一种支持机场全天候运行的关键设备。在飞机进近着陆过程
中，为飞机提供水平和垂直方向引导，帮助飞机精确进入跑道，并保持正确的下
滑轨迹，确保飞机安全准确地降落在跑道上。米波导航台在民航机场具有广泛应
用，在军航机场安装部署也持续增加。其正常运行对于保障飞行安全和提高机场
运行效率至关重要。
6.2.3.3. 无方向信标台（NDB）
无方向信标台也称为中波导航台，是一种发射无方向性无线电信号的导航设
施，主要由发射机、天线和地网等部分组成。发射机产生特定频率的无线电信号，
通过天线向空中辐射；地网用于减小地面反射对信号的影响。飞机上的接收机接
收到无方向信标台发射的信号后，通过测量信号的强度和时间差等信息计算出飞
机相对于信标台的方位角，实现导航定位功能。
无方向信标台主要用于为飞机提供远距离导航。在飞行过程中，无方向信标
台为飞行员提供重要的导航参考信息，确保飞机按照预定航线飞行。尽管随着技
术进步，NDB 在现代机场中的作用有所弱化，但在复杂地形或偏远地区，仍作为
备用导航设施保障飞机位置识别和导航。特别是军事领域，NDB 台站仍然是重要
的备用导航设施，保障其处于正常运行状态具有重要价值。
34
6.2.3.4. 广播式自动相关监视（ADS-B）
ADS-B 是指无须人工操作或者询问，可以自动（1 秒1 次）从相关机载设备
获取参数并向其他飞机或地面站报告飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等
信息的系统，从而使管制员对飞机状态进行监控。
按照飞机广播信息传递方向划分，ADS-B 可划分为发送（ADS-BOUT）和接收
（ADS-BIN）两类。
ADS-BOUT 是指机载ADS-B 发射机以一定的周期向其他飞机或者地面空中交
通管制员发送飞机的位置信息和其他附加信息。ADS-BIN 是指飞机ADS-B 接收机
接收来自其他飞机ADS-B 发射机发送的OUT 信息或ADS-B 地面站设备发送的信
息。与雷达监视系统相比，ADS-B 数据更新速度快，数据精度高，传输的信息丰
富，安装和使用成本远低于雷达监视系统。
按照ADS-B 系统定义，ADS-B 系统是由信息源、信息传输通道、信息处理与
显示三部分组成的。简单地说，它是一个集通信与监视于一体的信息系统。ADSB
信息源主要包括飞机的四维位置信息（也就是经度、纬度、高度、时间）和附
加信息（冲突告警信息，航线拐点等信息）以及飞机的识别信息与类别信息。这
些信息可以通过全球卫星导航系统（GNSS）等航空电子设备得到。
ADS-B 的信息传输通道是指以ADS-B 报文形式，通过空—空、空—地数据链
广播式传播。数据链路是ADS-B 的重要组成部分，目前ADS-B 可选的数据技术有
3 种：模式4VDL（甚高频数据链），在欧洲较流行，不足是甚高频频段资源紧张；
UAT（通用访问收发机数据链），在美国较流行，多用于通用航空飞机，不足是
和DME（测量飞机与导航台距离的导航设备）互相干扰严重；1090ES（扩展电文
数据链，是基于S 模式应答机的一种技术），国际民航组织推荐采用。这是我国
目前采用的模式，实现选择性询问、双向数据通信。
6.2.4. 空管雷达系统
空管雷达，全称空中交通管制雷达，是为飞行管制系统提供航空器信息的地
面雷达，用于搜集并向飞行管制中心传送责任区域内航空器的位置、属性和其他
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信息。空管雷达及系统利用发射射频电磁波对目标物进行照射并接收其回波，通
过分析回波信号，获得目标的距离、速度、方位甚至形状等信息。其工作过程包
括：发射雷达信号、信号在空间传播、目标反射信号和接收处理回波信号。
空管雷达分为一次雷达和二次雷达。一次雷达是用于探测空中物体的反射式
主雷达；二次雷达实际上不是单一的雷达，而是包括雷达信标及数据处理在内的
一套系统，正式名称是空中管制雷达信标系统（ATCRBS）。
6.2.4.1. 一次雷达
一次雷达通过地面雷达装置发射无线电波，再依据空中飞机的反射回波得出
距离和方位信息。一次雷达下根据工作空域可以分为三类，分别是机场监视雷达
（ASR）、航路监视雷达（ARSR）、机场地面探测设备（ASD）。
机场监视雷达（ASR：AirportSurveillanceRadar）：作用距离为100 海里，
主要是塔台管制员或进近管制员使用。
航路监视雷达（ARSR：AirRouteSurveillanceRadar）：设置在航管控制中
心或相应的航路点上。它的探测范围在250 海里以上，高度可达13000 米。它的
功率比机场监视雷达大，在航路上的各部雷达把整个航路覆盖，这样管制员就可
以对航路飞行的飞机实施雷达间隔。
机场地面探测设备（ASD：AirfieldSurfaceDetection）：功率小，作用距
离一般为1 英里，主要用于特别繁忙机场的地面监控，它可以监控在机场地面上
运动的飞机和各种车辆，塔台。
精密进近雷达（PAR：PrecisionApproachRadar）由地面测定进近飞机位置
的一次雷达。安装在跑道的一侧。面向进近飞机在20°扇区范围内发射左右扫
描波束，同时在垂直平面的10°范围内发射上下扫描波束，作用距离为40.60km。
它向驾驶员提供飞机相对于跑道中心线的方位偏离、下滑偏离和对跑道入口的距
离数据。依靠精密进近雷达，在低能见度进近时，可以由地面人员通过话音通信
指挥飞机进人和保持在适当的下滑路线上完成进近着陆。
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6.2.4.2. 二次雷达
二次雷达通过“询问-应答”式工作，需要两次辐射，因此称为二次雷达。
需要与机载应答机协同合作才能完成对目标的检测。它是由地面的二次雷达设备
通过天线的方向性波束辐射频率为1030MHz 的一组询问编码脉冲，机载应答机接
收到这组询问信号后，根据所询问的内容自动发射回频率为1090MH 中的一组约
定的回答编码脉冲。通过地面二次雷达设备的接受和检测处理，最终完成对目标
的定位，给地面管制员提供飞机方位、距离、高度与识别码等信息。
6.2.5. 低空飞行通信一体化
低空飞行通信一体化是一个综合性的概念，它将低空飞行情报服务、机场起
降服务与通信技术紧密结合，旨在为低空飞行提供高效、安全、便捷的服务体系。
以下是详细介绍：
6.2.5.1. 低空飞行情报服务
6.2.5.1.1. 情报内容
空域信息：包括低空空域的范围划分，如管制空域、监视空域和报告空域的
具体边界。
气象情报：实时的气象数据对于低空飞行至关重要。它涵盖了风向、风速、
温度、湿度、气压、能见度和天气现象（如降雨、降雪、雾等）。这些气象信息
可以帮助飞行员提前规划飞行路线，避开恶劣天气区域。
飞行限制信息：提供军事活动区、保护区（如自然保护区、水源保护区等）、
特殊活动空域（如大型体育赛事、庆典活动上空等）的限制信息。告知飞行员哪
些区域禁止飞行或者需要特殊许可才能进入，以避免干扰军事行动或破坏保护区
环境等情况。
交通流量信息：低空飞行通信一体化系统能够实时监测并提供空域内其他飞
行器的位置、速度、高度和飞行方向等交通流量信息。这有助于飞行员提前预判
潜在的飞行冲突，调整飞行状态，确保飞行安全。
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6.2.5.1.2. 情报传播方式
数据链通信：通过先进的数据链技术，如ADS-B（广播式自动相关监视）等，
将飞行情报实时、准确地发送给低空飞行器。飞行器上的接收设备可以接收并解
析这些数据，为飞行员提供直观的情报显示。
通信网络：利用5G、卫星通信等通信网络，低空飞行情报可以以多种形式
（如文字、语音、图形等）传递给飞行员或飞行控制中心。
6.2.5.2. 机场起降服务
1.起降设施管理
跑道与滑行道管理：对于有跑道的通用航空机场或起降点，要对跑道的长度、
宽度、承载能力等参数进行管理。确保跑道能够满足不同类型低空飞行器（如小
型飞机、直升机、垂直起降飞行器等）的起降要求。同时，对滑行道的布局和状
况进行维护，保证飞行器在地面的安全移动。
停机坪管理：提供足够的停机坪空间，并且根据飞行器的类型和大小进行分
区。管理停机坪的地面设施，如系留设备、加油设施等。在一些繁忙的通用机场，
会有专门的直升机停机坪和固定翼飞机停机坪，并且配备完善的加油系统和系留
装置，以满足飞行器的停靠和维护需求。
助航设施管理：包括灯光系统（跑道灯、滑行道灯、进近灯等）和导航设施
（如VOR、ILS 等适用于低空飞行的简易导航设备）的维护和管理。这些设施在
夜间或低能见度条件下为飞行器提供引导，确保起降安全。
2.起降流程服务
起飞前服务：包括飞行器的停放引导、起飞前检查（如机械检查、仪表检查
等）、飞行计划申报和审批等。机场工作人员会引导飞行器准确停放在指定位置，
协助飞行员进行起飞前的各项检查，并将飞行计划及时提交给相关部门审批。
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降落服务：当飞行器接近机场时，提供降落引导服务，如通过通信设备告知
飞行员跑道风向、风速，以及提供降落路线建议等。在飞行器降落之后，安排停
机位置，进行安全检查等。
6.2.5.3. 机场交通管理
地面交通管制：对机场内地面飞行器（如飞机、直升机在地面滑行）和车辆
（如加油车、牵引车等）的交通进行管制。通过设置交通标志、标线，以及利用
通信设备指挥交通，避免地面交通拥堵和碰撞事故。
空中交通协调：在机场起降空域，协调多架飞行器的起飞和降落顺序，避免
空中交通冲突。通过实时监测飞行器的位置和状态，合理安排起降时间间隔。
6.3. 数字基础设施
数字基础设施以“物联网、数据件(机器人、摄像头、各类智能终端等)、节
点计算中心、算力中心”等设施为“平台”支撑。
6.3.1. 低空管控物联感知平台
低空管控物联感知平台是一个集成多种物联网技术与感知设备，旨在全面、
精准、实时地采集低空飞行相关信息，并为低空管控提供数据基础的综合性平台。
它通过对低空飞行器、飞行环境以及地面相关设施等多方面的感知与数据整合，
实现对低空领域的有效监测与管理，确保低空飞行活动的安全、有序与高效。
6.3.1.1. 飞行器信息感知与识别
利用射频识别（RFID）、ADS-B（广播式自动相关监视）、无人机识别码
（RemoteID）等技术，对低空飞行器进行精准识别，获取其型号、序列号、所有
者、飞行计划等基本信息。同时，通过传感器感知飞行器的实时位置（经纬度、
高度）、速度、航向、飞行姿态等动态参数，以便对飞行器的飞行轨迹和状态进
行全程监控。
39
6.3.1.2. 飞行环境监测
部署气象传感器、地理信息传感器等设备，对低空飞行环境进行全面监测。
气象传感器可采集温度、湿度、气压、风速、风向、能见度、降水等气象数据，
为飞行器提供气象预警服务，帮助飞行员提前规划飞行路线，避开恶劣天气区域。
地理信息传感器则能够获取低空区域的地形地貌、障碍物分布等信息，如山脉、
高楼、高塔、高压线等，防止飞行器发生碰撞事故。
6.3.1.3. 地面设施与活动监测
对低空飞行相关的地面设施，如机场、起降点、导航台等进行状态监测，包
括设施的运行状况、设备完整性等信息采集。同时，还能对地面人员活动进行监
测，防止无关人员闯入飞行限制区域或对飞行器造成干扰。
6.3.1.4. 数据融合与传输
将来自不同感知设备和数据源的数据进行融合处理，去除冗余和错误信息，
提高数据的准确性和完整性。经过处理后的数据通过有线或无线通信网络（如5G、
卫星通信等）传输给低空管控指挥中心或其他相关平台，实现数据的共享与交互。
6.3.1.5. 异常与事件预警
基于对采集数据的实时分析，平台能够及时发现低空飞行中的异常情况和潜
在安全事件，并发出预警信号。
40
6.3.2. 低空算力中心
低空算力中心是专门为低空飞行相关业务提供强大计算能力支持的设施。它
汇聚了大量的服务器、存储设备和网络设备，通过高速网络连接，能够对低空领
域产生的海量数据进行快速处理、分析和存储，是低空管控和飞行服务智能化的
关键基础设施。
6.3.2.1. 数据处理
6.3.2.1.1. 飞行数据处理
低空飞行会产生大量的实
T/TDIA 00013—2024
面向低空空域的集群通信平台建设技术规范
2024-12-30发布 2024-12-30实施
北京电信技术发展产业协会发布
目录
前 言............................................................... 8
引 言............................................................... 9
第一章. 范围 .................................................... 10
第二章. 参考技术规范和技术标准 .................................. 11
2.1. 编制背景 ................................................ 11
2.2. 编制原则 ................................................ 11
2.3. 规范性引用文件 .......................................... 12
2.4. 关键技术 ................................................ 14
2.4.1. 无线通信技术 ............................................. 14
2.4.2. 网络架构技术 ............................................. 14
2.4.3. 定位与导航技术 ........................................... 14
2.4.4. 数字孪生技术 ............................................. 14
2.4.5. 人工智能技术 ............................................. 14
2.4.6. 通信导航技术 ............................................. 15
2.4.7. 传感器技术 ............................................... 15
2.4.8. 云计算与大数据技术 ....................................... 15
2.4.9. 感知技术与设备 ........................................... 15
2.4.10. 数据处理与传输技术 ....................................... 16
3
2.4.11. 高性能计算技术 ........................................... 16
2.4.12. 网络通信技术 ............................................. 16
2.4.13. 毫米波通感一体化技术 ..................................... 17
2.4.14. 5G-A网络优化技术 ........................................ 17
第三章. 术语 .................................................... 18
3.1. 术语和定义 .............................................. 18
3.2. 缩略语 .................................................. 19
第四章. 平台概述 ................................................ 21
4.1. 基础设施 ................................................ 21
4.1.1. 物理基础设施 ............................................. 21
4.1.2. 管控基础设施 ............................................. 21
4.1.3. 数字基础设施 ............................................. 21
4.2. 平台能力 ................................................ 21
4.2.1. 低空空域智能管控平台 ..................................... 21
4.2.2. 低空监管服务平台 ......................................... 22
4.2.3. 低空指挥调度平台 ......................................... 22
第五章. 平台架构 ................................................ 23
5.1. 基础设施层 .............................................. 23
4
5.2. 平台能力层 .............................................. 23
5.3. 应用场景建设层 .......................................... 25
第六章. 低空空域的集群通信基础设施 .............................. 26
6.1. 物理基础设施 ............................................ 26
6.1.1. 无人机 ................................................... 26
6.2. 管控基础设施 ............................................ 28
6.2.1. 通信 ..................................................... 28
6.2.2. 导航定位与导航 ........................................... 30
6.2.3. 辅助导航 ................................................. 32
6.2.4. 空管雷达系统 ............................................. 34
6.2.5. 低空飞行通信一体化 ....................................... 36
6.3. 数字基础设施 ............................................ 38
6.3.1. 低空管控物联感知平台 ..................................... 38
6.3.2. 低空算力中心 ............................................. 40
第七章. 低空空域的集群通信平台能力 .............................. 42
7.1. 低空空域智能基础管控平台 ................................ 42
7.1.1. 低空管控数据湖平台 ....................................... 42
7.1.2. 低空管控数据可视化平台 ................................... 45
5
7.1.3. 低空管控数据模型技术分析平台 ............................. 47
7.2. 监管服务平台 ............................................ 50
7.2.1. 低空空域监控和信息服务 ................................... 50
7.2.2. 5G-A毫米波通感一体化监测 ................................ 56
7.2.3. 低空遥感AI分析 .......................................... 60
7.3. 指挥调度平台 ............................................ 62
7.3.1. 低空飞行活动无人机调度和管理 ............................. 62
第八章. 低空空域的集群通信应用 .................................. 68
8.1. 农业监测和环境监测 ...................................... 68
8.1.1. 平台架构 ................................................. 68
8.1.2. 功能概况 ................................................. 70
8.2. 物流配送和物资运输 ...................................... 74
8.2.1. 平台架构 ................................................. 74
8.2.2. 功能概况 ................................................. 76
第九章. 平台安全保障建设 ........................................ 79
9.1. 一般规定 ................................................ 79
9.2. 前端安全 ................................................ 79
9.3. 平台安全 ................................................ 79
9.4. 数据加密 ................................................ 80
6
9.5. 用户认证 ................................................ 80
9.6. 防止未授权访问 .......................................... 80
9.7. 数据泄露防护 ............................................ 80
9.8. 备份和灾难恢复 .......................................... 81
第十章. 支撑平台建设 ............................................ 82
10.1. 一般规定 ................................................ 82
10.2. 接口建设 ................................................ 82
10.2.1. 共性平台要求 ............................................. 82
10.2.2. 各部门业务系统 ........................................... 82
10.3. 安全系统 ................................................ 83
10.3.1. 安全计算环境 ............................................. 83
10.3.2. 安全边界 ................................................. 90
10.3.3. 安全通信网络 ............................................. 91
10.3.4. 安全管理中心 ............................................. 92
10.4. 存储系统和备份 .......................................... 93
10.4.1. 主系统云环境 ............................................. 93
10.4.2. 备份系统云环境 ........................................... 93
第十一章. 数据与数据接口标准 ...................................... 94
11.1. 一般规定 ................................................ 94
7
11.2. 系统接口概述 ............................................ 94
11.3. 接口标准规范 ............................................ 95
11.3.1. 数据共享接口标准 ......................................... 95
11.3.2. 仿真模拟规范 ............................................. 96
11.3.3. 系统集成接口规范 ......................................... 96
11.4. 用户接口规范 ............................................ 96
11.5. 外部系统接口规范 ........................................ 97
11.6. 数据交换接口规范 ........................................ 97
第十二章. 结束语 .................................................. 98
8
前 言
本规范起草单位：北京电信技术发展产业协会、中科云星（北京）科技有限
公司、北京市公安局怀柔分局、北京市怀柔区北房镇人民政府、太极计算机股份
有限公司、中国联通网络通讯有限公司内蒙古自治区分公司、上海雷纹科技有限
公司、北京航天长城卫星导航科技有限公司、广州全成多维信息技术有限公司、
广州大学、东方有道（北京）信息技术有限责任公司、维璟（北京）科技有限公
司、北京博略顺和科技有限公司、北京万维吉斯科技有限公司、北京相数科技有
限公司、北京图创时代科技有限公司、北京智胜东南信息技术有限公司、上海惠
能达信息科技有限公司、上海南竑智能科技有限公司、上海久誉软件系统有限公
司、上海天畅信息技术有限公司、上海阿山信息科技有限公司、引路人网络（上
海）科技有限公司、上海赋希电子科技有限公司、上海竞达科技有限公司、上海
兆鑫信息科技有限公司、上海敬锋网络科技有限公司、上海灏艮智能科技有限公
司、上海定鲲信息科技有限公司、苏州尧圣智能科技有限公司、浙江雷纹电子科
技有限公司。
本规范起草人：王磊、李永振、曹宇、鲍建鑫、张志红、高源、白伟、傅曦、
孙照辉、陈颖彪、李楷、王立鸿、刘俊鹏、栗向锋、叶志旺、黎涛、左俊健、徐
旺兴、巢津、李奕呈、乔鋆池、陈明、琚自强、章明、赵长山。
本规范为首次发布。
9
引 言
随着无人机技术、移动互联网技术、云计算和地理信息系统（GIS）的快速
发展，低空空域的管理和应用越来越依赖于高科技手段。为了提高低空空域的集
群通信、调度效率、确保飞行安全、优化资源配置，迫切需要建立一套完善的集
群通信平台技术规范。本规范旨在为低空空域的集群通信平台的设计、开发、部
署和维护提供指导和依据，以满足日益增长的低空空域应用需求，包括但不限于
城市管理、公共安全、智能管控、农业监测、紧急救援和物流配送等领域，制定
《面向低空空域的集群通信平台建设技术规范》，推动城市低空空域的管理和应
用向“智理”转变。
10
第一章. 范围
本规范规定了面向低空空域的集群通信平台建设、运营、管理、技术、应用
范围、业务需求、场景建设规范等方面内容。本规范适用于但不限于从“保障民
生、促进经济发展、推动科技进步”等角度出发，涵盖城市管理、空中交通、货
运物流、作业飞行、检测检验等多场景的“应急指挥和救援、城市消防、环境监
测、安防监测、警用飞行、出入境飞行、城市交通、物流配送、工业巡检、农林
质保、遥感物探、人影天气、可研试验、定型检测”等领域业务应用，以及其他
需要低空空域集群通信支持的应用。
11
第二章. 参考技术规范和技术标准
2.1. 编制背景
随着无人机技术、移动互联网技术、云计算和地理信息系统（GIS）的快速
发展，低空空域的管理和应用越来越依赖于高科技手段。为了提高低空空域的调
度效率、确保飞行安全、优化资源配置，迫切需要建立一套完善的多媒体集群调
度平台技术规范。本规范旨在为低空空域的多媒体集群调度平台的设计、开发、
部署和维护提供指导和依据，以满足日益增长的低空空域应用需求，包括但不限
于城市管理、农业监测、紧急救援、物流配送等领域。
2.2. 编制原则
面向低空空域的集群通信平台技术规范编制原则应当遵循以下几项关键原
则：
1.创新驱动：技术规范的编制应鼓励技术创新，探索新技术、新产品、新模
式和新业态，以科技创新为支撑，提升低空经济的数字化、智能化、绿色化发展。
2.应用牵引：规范应以实际应用需求为牵引，挖掘低空技术在不同领域的应
用潜力，促进新技术、新产品的示范和规模应用，激发市场活力。
3.安全发展：坚持安全第一的原则，确保低空空域使用的安全性和有序性，
遵守相关法律法规，保障飞行安全、公共安全和国防安全。
4.系统推进：规范编制应考虑市场和政府的协同作用，构建体系化的推进机
制，注重低空资源的合理配置和产业生态的营造。
5.标准化与互操作性：技术规范应推动通信、导航、监视等关键数据的标准
化，确保不同系统和设备之间的互操作性与信息共享。
6.智能化与自动化：规范应支持智能化和自动化技术的发展，如使用运行规
则描述语言(ORDL)来规范规则的准确性和完整性，以适应不断变化的规则和提高
系统的灵活性、适应性和安全性。
12
7.开放融合：鼓励跨行业合作，推动不同行业、不同领域之间的深度融合，
形成开放的低空飞行航线网和智联网。
8.灵活性与动态管理：规范应支持低空空域的灵活使用和动态管理，以适应
不断变化的飞行需求和提高空域使用效率。
9.基础设施与服务保障：强调基础设施的建设和服务保障体系的完善，包括
通信、导航、监视、气象等信息基础设施的科学布局和建设。
10.法规制度保障：规范编制应与现有的法规制度相协调，确保技术规范的
合法性和可执行性，同时为未来的法规制度建设提供参考。
通过遵循这些原则，可以确保低空空域集群通信平台的技术规范既符合当前
的技术发展水平，又能够适应未来的发展需求，为低空经济的健康发展提供坚实
的技术基础和制度保障。
2.3. 规范性引用文件
面向低空空域的集群通信平台技术规范性引用文件通常包括以下几类：
国家标准：包括与信息安全、网络安全等级保护相关的国家标准
GB/T22239—2019 信息安全技术网络安全等级保护基本要求；
GB/T22239-2008 信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求；
GB/T19093-2008 应急指挥系统通信子系统技术要求；
GB/T79311:5001:10001:2000 地形图航空摄影测量外业规范；
GB/T13923 基础地理信息要素分类与代码；
GB/T14912.1 数字测图技术规程；
GB/T20181635-T-466 低空数字航摄与数据处理规范；
GB/T20181636-T-466 无人机低空遥感监测的多传感器一致性检测技术规范；
GB/T20210896-T-469 民用无人机地理围栏数据技术规范；
13
GB/T20221622-T-524 光伏电站无人机智能巡检规程；
GB/T20231725-T-466 无人机视频测绘技术规程；
GB/T20240345-T-432 森林草原防火无人机巡查技术规范；
行业标准：涉及民用航空空中交通管理管理信息系统技术规范、民用航空跨
网数据交换安全技术要求等行业标准:
MH/T4018.2—2004 民用航空空中交通管理管理信息系统技术规范;
MH/T4038-2013 空中交通管制L 波段一次监视雷达设备技术规范;
MH/T4017-2004 空中交通管制S 波段一次监视雷达设备技术规范;
MH/T4010-2024 空中交通管制二次监视雷达系统技术规范;
技术规范：针对低空飞行服务系统的不同部分，如架构与配置、技术要求、
测试方法等，有相应的技术规范文件，
MH/T4055.1—2022 低空飞行服务系统技术规范第1 部分：架构与配置;
MH/T4055.2—2022 低空飞行服务系统技术规范第2 部分：技术要求;
MH/T4055.3—2022 低空飞行服务系统技术规范第3 部分：测试方法。
4.国际标准：可能包括国际移动通信标准化组织(3GPP)的相关技术规范，如
[3GPPTS23.256]SupportofUncrewedAerialSystems(UAS)connectivity,identificationandtracking
。
5.其他相关标准：可能还包括其他与低空通信、导航、监视等相关的国家标
准或行业标准，如[T/CATAGS14—2020]通用机场空域监视系统建设通用要求。
上述引用文件为低空空域集群通信平台的技术规范提供了必要的技术依据
和标准，确保了平台的规划、设计、研发、建设、检验和验收等工作的标准化和
规范化。
14
2.4. 关键技术
2.4.1. 无线通信技术
4G/5G、LTE、UHF/VHF 等无线通信技术，根据不同的低空飞行场景和通信需
求，选择合适的频段和通信协议，以保证通信的覆盖范围、传输速率和稳定性。
其中，5G 及5G-A 通信网络具有高速率、低延迟的特点，能够更好地满足低空飞
行中大量数据传输和实时控制的要求。
2.4.2. 网络架构技术
采用分布式、扁平化的网络架构，减少通信延迟和数据传输的中间环节，提
高通信系统的响应速度和可靠性。同时，引入软件定义网络（SDN）和网络功能
虚拟化（NFV）等技术，实现网络资源的灵活配置和管理。
2.4.3. 定位与导航技术
借助卫星定位系统（如北斗、GPS）、惯性导航系统以及地面基站定位技术，
精确获取低空飞行器的位置、速度和姿态信息，为飞行控制和监视提供准确的数
据支持。
2.4.4. 数字孪生技术
构建与现实低空空域相对应的虚拟数字模型，通过数据实时交互和同步更新，
实现对空域态势的直观展示、模拟分析和预测预警，为管控决策提供科学依据。
2.4.5. 人工智能技术
利用机器学习、深度学习等人工智能算法，对大量的飞行数据和空域信息进
行学习和分析，实现飞行计划的自动审核、飞行冲突的智能预测、安全风险的自
动识别等功能，提高管控效率和准确性。
15
2.4.6. 通信导航技术
建立可靠、高效的通信网络，确保飞行器与地面管控中心之间的实时数据传
输和语音通信；同时，提供高精度的导航定位服务，保障飞行器在低空空域内的
安全飞行。
2.4.7. 传感器技术
部署多种类型的传感器，如雷达、ADS-B、无人机监测设备等，实现对低空
空域的全方位、多角度监测，获取准确的飞行器信息和环境数据。
2.4.8. 云计算与大数据技术
借助云计算平台的强大计算能力和大数据存储管理能力，对海量的空域数据
进行快速处理和分析，实现数据的共享和协同，为智能管控提供技术支撑。
2.4.9. 感知技术与设备
雷达系统：包括一次雷达和二次雷达，一次雷达通过发射电磁波并接收反射
波来探测目标的位置和速度等信息，二次雷达则通过与目标飞行器上的应答机进
行通信，获取更详细的飞行器识别信息和飞行参数。
ADS-B 接收机：接收飞行器广播的ADS-B 信号，解析出飞行器的位置、速度、
高度、航向等信息，具有覆盖范围广、精度较高、成本较低等优点，是低空管控
中常用的飞行器监测设备。
无人机识别码（RemoteID）模块：对于无人机，按照相关规定需配备RemoteID
模块，该模块可广播无人机的身份识别信息、位置信息等，便于物联感知平台对
无人机进行识别和监管。
气象传感器：如风速仪、风向标、温度计、湿度计、气压计、雨量传感器、
能见度仪等，用于采集气象数据，为飞行安全提供气象保障。
地理信息传感器：激光雷达、高精度GPS 接收机等，用于获取低空区域的地
理环境信息，构建地理信息模型，辅助飞行器导航和障碍物规避。
16
2.4.10. 数据处理与传输技术
数据融合算法：采用多传感器数据融合算法，如卡尔曼滤波、贝叶斯估计等，
将来自不同传感器的信息进行融合处理，提高数据的可靠性和准确性。
物联网通信协议：支持多种物联网通信协议，如MQTT（消息队列遥测传输）、
CoAP（受限应用协议）等，确保感知设备与平台之间高效、稳定的数据传输。
5G 与卫星通信技术：利用5G 网络的高速率、低延迟特性，实现低空飞行数
据的快速传输和实时交互；在5G 信号覆盖不足的区域，借助卫星通信技术，保
障数据传输的连续性和完整性，确保对低空飞行活动的全程监控。
2.4.11. 高性能计算技术
CPU-GPU 协同计算,中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）协同工作，CPU
负责处理复杂的逻辑和控制任务，GPU 则专注于大规模的数据并行计算。在低空
数据处理中，如对飞行器图像和视频数据的处理，GPU 的并行计算能力可以大大
提高处理速度。
分布式计算,采用分布式计算架构，将计算任务分配到多个计算节点上同时
进行。这样可以提高系统的整体计算能力，应对低空飞行产生的海量数据。
数据存储技术,高速存储设备,采用固态硬盘（SSD）等高速存储设备，存储
低空飞行的关键数据，如飞行计划、飞行器参数等。SSD 具有读写速度快的特点，
可以满足低空飞行实时数据存储和快速读取的需求。
分布式存储,利用分布式存储技术，将数据分散存储在多个存储节点上，提
高数据的可靠性和存储容量。分布式存储系统可以存储大量的飞行历史数据、地
理信息数据等，并且能够保证数据的高可用性。
2.4.12. 网络通信技术
高速网络连接,内部需要通过高速以太网或InfiniBand 等网络连接服务器、
存储设备等，以实现数据的快速传输。在与外部的飞行器、地面管控平台等通信
时，利用5G 或卫星通信等高速网络，确保数据的实时性。
17
网络安全技术，采用防火墙、加密通信、身份认证等网络安全技术，保护低
空算力中心的数据安全。由于低空飞行数据涉及国家安全、企业商业机密和个人
隐私等，网络安全至关重要。
2.4.13. 毫米波通感一体化技术
毫米波雷达感知技术：采用先进的毫米波雷达技术，利用毫米波频段电磁波
的短波长特性，实现对低空目标的高精度探测。毫米波雷达能够发射极窄波束的
电磁波，具有较高的角分辨率，可精确测量目标的角度信息。
毫米波通信技术：基于5G-A 标准的毫米波通信技术，实现高速率、低延迟
的数据传输。采用高阶调制方式（如256QAM 等），提高频谱效率，增加数据传
输速率。
通感一体化信号处理技术：开发专门的通感一体化信号处理算法，实现通信
信号与感知信号的协同处理。
2.4.14. 5G-A网络优化技术
网络切片技术应用：在5G-A 网络中应用网络切片技术，根据不同的低空监
测应用场景需求，创建多个独立的网络切片。
边缘计算技术集成：将边缘计算技术集成到5G-A 网络中，在靠近数据源或
用户的网络边缘位置（如5G-A 基站）部署边缘计算服务器。对于一些对实时性
要求较高的低空监测应用，如飞行器的实时控制、飞行冲突预警等，将部分数据
处理任务卸载到边缘计算服务器上进行处理。
18
第三章. 术语
3.1. 术语和定义
为确保本标准的理解和应用的一致性，以下是在本标准中使用的关键术语和
定义：
1. 多媒体集群调度平台：指集成了语音、视频、数据等多种通信手段，支
持GIS 服务，实现指挥调度的软件平台。
2. GIS（GeographicInformationSystem）：地理信息系统，用于捕捉、存
储、分析、管理和展示地理空间数据的系统。
3. 面向低空空域的集群通信平台技术规范中，术语和定义是理解和应用规
范的基础。以下是一些关键术语和定义：
4. 低空飞行服务系统(LowAltitudeFlightServiceSystem)：实施低空飞行
服务所使用的自动化综合系统。它包括飞行任务管理、飞行计划处理、监视数据
处理、航空气象处理、航空情报处理、空域信息处理、政务信息管理、告警和协
助救援、统计分析、记录回放等业务功能。
5. 广播式自动相关监视(ADS-B)：一种监视技术，飞机通过卫星导航系统确
定自身位置，并周期性地广播出飞行状态信息，包括位置、高度、速度等，供其
他飞机和地面站接收。
6. 全球导航卫星系统(GNSS)：一个全球性的卫星导航系统，包括美国的GPS、
俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo 和中国的北斗卫星导航系统。
7. 低空监视雷达：一种用于监视低空空域中飞行器的雷达系统，能够提供
飞行器的位置、速度等信息。
这些术语和定义为低空空域集群通信平台的技术规范提供了标准化的语言，
有助于确保不同参与者之间的有效沟通和技术实施的一致性。
19
3.2. 缩略语
面向低空空域的集群通信平台技术规范中，常见的缩略语包括但不限于以下
这些：
1. GIS：地理信息系统（GeographicInformationSystem）
2. API：应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）
3. IP：互联网协议（InternetProtocol）
4. SIP：会话初始协议(SessionInitiationProtocol)
5. UDP：用户数据报协议(UserDatagramProtocol)
6. TCP：传输控制协议(TransmissionControlProtocol)
7. HTTP：超文本传输协议(HypertextTransferProtocol)
8. ADS-B：广播式自动相关监视(AutomaticDependentSurveillance-Broadcast)
。
9. WGS84：WGS-84 坐标系（WorldGeodeticSystem1984CoordinateSystem）。
10. GNSS：全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)。
11. CNSI：通信、导航、监视及信息(Communication,Navigation,Surveillance,
andInformation)。
12. ATAR：空对空雷达(Air-to-AirRadar)。
13. RTK：实时动态载波相位差分技术(Real-TimeKinematic)。
14. GBAS：地基增强系统(Ground-BasedAugmentationSystem)。
15. SBAS：星基增强系统(Satellite-BasedAugmentationSystem)。
16. VDL：甚高频数据链(VHFDataLink)。
17. PNT：定位、导航、授时(Positioning,Navigation,andTiming)。
18. 3GPP：第三代合作伙伴计划(the3rdGenerationPartnerProject)。
19. AI：人工智能(ArtificialIntelligence)。
20. NF：网络功能(NetworkFunction)。
21. NWDAF：网络数据分析功能(NetworkDataAnalyticsFunction)。
22. PDU：协议数据单元(ProtocolDataUnit)。
20
这些术语和定义为理解和实施本标准提供了基础，确保了在低空空域的集群
通信平台的设计、开发和应用过程中的一致性和准确性。
21
第四章. 平台概述
面向低空空域的集群通信平台是一种专门为低空空域飞行活动设计的通信
系统，它能够实现低空飞行器之间、飞行器与地面控制中心之间的高效、可靠通
信，对于保障低空飞行安全、提高飞行效率以及促进低空经济发展具有重要意义。
4.1. 基础设施
低空经济需要的基础设施主要包括物理、管控、数字三类,未来将逐步搭建
"地、空、管"的基础设施网。航空器低空航空器主要分为有人机、无人机、新型
航空器三类。
4.1.1. 物理基础设施
地面基础设施:主要包括无人机、无人机蜂巢等。
保障基础设施:主要包括机库、机坪、充电站等。
4.1.2. 管控基础设施
设施设备:主要包括低空飞行通信、导航、监视、监测等设施。
管控中心:低空飞行情报、机场起降服务、区域飞行指挥调度等。
4.1.3. 数字基础设施
设施设备:物联网、数据件(机器人、摄像头、各类智能终端等)、节点计算
中心、算力中心等。
4.2. 平台能力
低空空域的集群通信平台的主要能力和应用包括但不限于以下几个方面：
4.2.1. 低空空域智能管控平台
利用先进的信息技术，数字孪生、人工智能、大数据、通信导航等，对低空
空域进行全面、实时、智能管理与控制的系统，确保低空飞行活动的安全、有序
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和高效，促进低空经济的发展。主要能力包含“低空管控数据湖平台、低空管控
数据可视化和低空管控数据模型技术分析”。
4.2.2. 低空监管服务平台
随着低空经济的快速发展而产生的，旨在解决低空飞行器数量增多所带来的
安全监管、空域管理、飞行服务等一系列问题，通过运用先进的信息技术，对低
空空域进行全面、实时、智能化的监管和服务，以保障低空飞行活动的安全、有
序和高效低空航迹航路规划管理。主要能力和应用包含“飞行数据收集共享、低
空空域监控和信息服务、5G-A 毫米波通感一体化监测和低空遥感AI 分析。
4.2.3. 低空指挥调度平台
通过整合多种技术手段和数据资源，实现对低空飞行器的实时监测、指挥控
制、任务调度以及飞行服务保障等功能，确保低空飞行活动的安全、有序和高效，
主要能力和应用包含“低空飞行活动无人机调度和管理”。
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第五章. 平台架构
本章详细描述了低空空域的集群通信平台的系统架构，包括基础设施层、平
台能力层、应用场景建设层等关键组成部分组成。
5.1. 基础设施层
基础设施层为“平台”的支撑层，主要包含“物理基础设施、管控基础设施
和数字基础设施”，其中物理基础设施包含“地面基础设施（直升机(表面、高
架)起降场地、无人机/eVTOL、无人机蜂巢）和保障基础设施（机库、机坪、充
电站）”；管控基础设施包含“设施设备（低空飞行通信、导航、监视、监测）、
管控中心（低空飞行情报、机场起降服务、区域飞行指挥调度）第三方系统的接
入”；数字基础设施包含“物联网、数据件(机器人、摄像头、各类智能终端)、
算力中心”设备实施。
5.2. 平台能力层
平台能力层涵盖了多个关键部分，主要包含“低空空域智能管控平台、低空
监管服务平台和低空指挥调度平台”。
首先“1.低空空域智能管控平台，凭借数字孪生技术构建与现实低空空域精
准对应的虚拟模型，可直观呈现空域状况并进行模拟演练与预测分析。主要能力
详情：（1）低空管控数据湖平台：作为数据存储与管理的核心，它整合来自多
源的数据，包括飞行器的实时位置、飞行参数、气象数据、地理信息等。这些数
据以原始、结构化或半结构化的形式存储，能够被快速检索、调用与分析。（2）
低空管控数据可视化：将复杂的低空飞行数据转化为直观的图形、图表或三维模
型展示。管控人员可通过可视化界面实时了解空域内飞行器分布、飞行轨迹、空
域利用率等情况。比如，以动态地图形式呈现各飞行器的实时位置与飞行路径，
让管理人员一目了然地掌握整体空域态势，及时发现潜在的飞行冲突或空域资源
不合理分配等问题。（3）低空管控数据模型技术分析：利用数据挖掘与机器学
习模型，对低空飞行数据进行深度分析。可以预测飞行需求趋势，如根据历史数
据预测某地区未来某时间段的低空飞行流量高峰，以便提前做好空域资源调配与
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安全保障措施。还能构建飞行器故障预测模型，通过分析飞行参数变化趋势，提
前预警可能出现的故障，保障飞行安全。”
其次“2.低空监管服务平台，运用先进信息技术解决这些问题，保障低空飞
行活动在安全、有序的轨道上运行，同时提升飞行服务质量与效率，推动低空经
济健康稳定发展。主要能力阐述：（1）飞行数据收集共享：通过多种手段，如
与飞行器机载系统对接、地面监测设备采集等，广泛收集低空飞行数据。这些数
据不仅包括飞行器自身的基本信息、飞行轨迹、飞行状态等，还涵盖气象数据、
空域环境数据等。收集到的数据在相关部门与机构间共享。（2）航路监管协调：
对低空航路进行实时监管，确保飞行器按照规定航路飞行。当出现航路拥堵、临
时管制或特殊飞行任务时，平台能够协调各飞行器调整飞行计划，重新规划航路。
（3）低空空域监控和信息服务：利用雷达、ADS-B、5G-A 毫米波通感一体化监测
等技术手段，对低空空域进行全方位、高精度监控。实时掌握空域内飞行器的动
态信息，并及时向飞行器提供周边空域状况、气象变化、潜在危险等信息服务。
比如，当某区域出现突发强对流天气时，平台可迅速向该区域及周边即将进入该
区域的飞行器推送气象预警信息，提醒飞行员改变飞行计划或采取应急措施。（4）
5G-A 毫米波通感一体化监测：借助5G-A 毫米波频段的优势，实现通信与感知功
能的融合。一方面，能够高速传输飞行器与地面间的大量数据，如高清图像、视
频等；另一方面，通过毫米波雷达的感知功能，精确探测飞行器的位置、速度、
姿态等信息，即使在复杂环境下也能保持较高的监测精度与可靠性，有效提升低
空空域监测能力。（5）低空遥感AI 分析：利用低空飞行器搭载的遥感设备获取
地面图像、地形数据等信息，再通过人工智能算法进行分析。可以识别地面土地
利用类型变化、监测农作物生长状况、发现非法建筑或地质灾害隐患等。
再次“3.低空指挥调度平台，整合多种技术手段如通信技术、导航技术、数
据处理技术等以及丰富的数据资源，实现对低空飞行器的全方位管理。其核心目
标是确保低空飞行活动安全、有序进行，提高飞行任务执行效率与效果，为低空
飞行的各类应用场景提供坚实的指挥调度保障。
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5.3. 应用场景建设层
在现代科技与社会发展的深度融合下，应用场景建设层聚焦于“物流配送和
物资运输、城市安全和交通管理、农业监测和环境监测”等关键领域，充分利用
低空飞行技术及相关平台能力，实现了一系列创新应用与高效服务模式。
本章概述了低空空域的集群通信平台的系统架构，明确了各组成部分的功能
和要求，为平台的设计和实施提供了技术基础。
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第六章. 低空空域的集群通信基础设施
6.1. 物理基础设施
地面主要以“无人机、无人机蜂巢”等设备为基础，以“机库、机坪、充电
站”等基础设施为保障的“平台”支撑性建设。
6.1.1. 无人机
6.1.1.1. 复合翼无人机
工业级复合翼无人机，无人机飞行速度应尽可能慢，姿态尽可能稳，无人机
增大了机尾面积和尾力距，扩展翼展，优化了航电设备和电路，加大了发动机功
率和减少油耗。能在较为复杂恶劣的自然环境下正常稳定飞行。
起降场地选择原则：以100~150 公里半径为一个作业区，每个作业区设置一
个无人机起降场地，每个场地约需要半个篮球场大小，场地可就近依托场站现有
的空地。根据实际地形环境，选择开阔地作为无人机起降场。
6.1.1.2. 旋翼无人机
无人机巡检系统根据需求特点，采用四旋翼无人机平台。作为任务载荷的飞
行搭载平台，是无人机巡检系统中的关键环节之一。四旋翼无人机具有负载能力
大、飞行速度快、环境适应性强等特点，同时具备自动起降、稳定悬停、航线规
划、安全防护等功能。
6.1.1.3. 旋翼机自动机场
无人机巡检系统根据需求特点，采用充电式自动机场，作为无人机平台的收
藏与充电装置，是无人机巡检系统中的关键环节之一。自动机场具有环境适应性
强、充电速度快、可靠性高的特点。
自动机场由舱体、自动归中系统、自动充电系统、工业空调等组成，主要实
现停放无人机、自主充电、飞行条件监测等功能。
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6.1.1.3.1. 地面控制站
起降场配置一套地面控制站，用于无人机起降，地面站主要功能包括无人机
航线编辑与规划、航线注入、任务规划、无人机状态检查以及无人机飞行控制。
6.1.1.3.2. 光电吊舱
无人机光电吊舱采用可见光+红外+激光测距定位的三光三轴稳定载荷。无人
机巡检过程中可同时观测可见光、异常热源以及对火源附近精细化观测，通过激
光测距定位，能够实现对视场内任意点进行定位。
6.1.1.3.3. 高空喊话器
无人机搭载高空喊话器，支持地面端远程实时喊话，可对地面目标起到威慑
驱离效果，高空喊话器作用距离不小于400 米。高空喊话器由功放单元、解码单
元以及扬声器单元构成。
具备两种喊话模式：SD 卡播放与远程喊话器模式，可从地面语音软件进行
模式选择或切换；音量调节功能：通过地面软件将话音播放音量进行调节；
6.1.1.3.4. 高空抛投器
无人机搭载高空抛投器，支持在应急情况下进行远程物资投放。高空抛投器
主要由抛投夹具和电磁铁及配套电路控制模块组成，结合光电设备通过空中观测，
对应急物资进行投放。
6.1.1.3.5. 倾斜摄影相机
无人机搭载五镜头倾斜摄影相机同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获
取地面物体更为完整准确的信息，对获取的数据进行人工或自动化加工处理，得
到三维模型。基于生成的三维地理信息模型提取边境线周边不同时间的实景数据，
比较变化趋势。
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6.2. 管控基础设施
管控以“低空飞行通信、导航、监视、监测”等设备为基础，以管控中心“低
空飞行情报、机场起降服务”等场景为支撑。
6.2.1. 通信
6.2.1.1. 业务通信
业务通信主要有星状网、网状网两种架构。其中星状网情况下，远端站仅可
与卫星主站通信，远端站之间互通需通过卫星主站转发；而采用网状网时卫星主
站与远端站之间、远端站与远端站之间均可一跳通信，网状网的卫星主站往往完
成信道分配、全网状态管理等功能。
（一）TDM/MF-TDMA 星状组网
星状组网前向链路采用连续TDM 体制，反向链路采用MF-TDMA 体制。星状组
网是，主站除负责业务地球站的定时、频率、功率控制、资源分配等功能外，还
需负责业务地球站间数据的转发，主站终端具备同时解调多个突发载波信号的能
力。
（二）MF-TDMA 网状组网
采用基于多种速率载波技术的MF-TDMA 网状网体制，每个载波可根据站型能
力配置载波速率，对业务量大的大站点配用高速载波、对小站点配用低速载波；
每个突发信号可放置标记去多个站方向的分组。采用载波跳频发送接收、时隙和
分组路由机制可构建一个空中交换网，实现同时多点对多点的网状组网卫星通信，
并支持不同站型间的混合组网。
（三）混合组网
混合组网是基于TDM/MF-TDMA 星状网和MF-TDMA 网状网两者结合组网方式。
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6.2.1.2. 传输体制
系统支持星形网和网状网同时工作，采用MF=TDMA+FDMA 体制，支持面向用
户的综合业务，包括图像、话音、数据等，信息速率32kbps～10Mbps 分档可变。
各远端地球站中利用卫星信道作为网管传输信道，卫星信道采用MF-TDMA 体
制，网管信道采用TDMA 载波，主站根据用户容量配置载波数量，未来可以根据
用户数量的增加进行扩展。
目前国内外，卫星通信系统常用的调制方式主要包括BPSK、QPSK、8PSK、
16APSK、16QAM 等。其中8PSK、16APSK、16QAM 要求载波恢复较为严格且解调门
限要求较高，适合在卫星链路功率裕量较大的情况下使用，可提高带宽利用率，
不宜小口径天线地球站应用；BPSK 频率利用效率最低，但是载波恢复简单，解调
门限低，结合扩频技术非常适合小口径天线地球站和快速移动平台应用；QPSK 频
谱利用率介于其中，但是载波恢复比较简单，技术成熟，非常适用于中等以上口
径天线地球站。
目前最常用的信道编码是LDPC 码，LDPC 码是一种分组码，具有逼近Shannon
限的性能。鉴于LDPC 码具有快速迭代并行译码、低Errorfloor(差错平层)、抗
突发差错等特性，LDPC 码己成为信道编码领域的研究热点，并且已应用在深空
通信、卫星数字广播、微波接入等众多领域得到广泛应用。在分组码中，编码器
接收一个K 比特信息分组并生成一个N 比特的码字。这就会产生至少一个分组的
编码延时。有些应用对延时要求比较高，针对某些对延时要求较高的应用采用低
延时的卷积编码。RS 码是为了纠正突发错误设计的编码。它不直接针对比特进
行编码，而是先将比特分组组成符号，然后将这些符号编成数据码字，影响一组
比特的突发错误通常就影响一个符号错误。
综合分析，传输信道调制方式可选用QPSK；信道编译码方式可选择LDPC。
6.2.1.3. 接入体制
业务接入采用全IP 接入，卫星主站话音通过卫星语音接入设备接入，视频
通过会议终端或高清图像编解码器接入，IP 数据直接与交换机连接接入，各类
业务数据转换为IP 数据接入到IP 接入控制器；远端地球站各类业务也是以IP
方式接入卫星系统。
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6.2.2. 导航定位与导航
6.2.2.1. 全球导航卫星系统（GNSS）接收器
GNSS 接收机是一种用于接收、跟踪、处理和测量全球导航卫星系统（GNSS）
信号的设备。它能够接收来自不同卫星的信号，通过处理和分析这些信号，计算
出接收机的位置、速度、时间等信息。GNSS 接收机广泛应用于导航、定位、测量、
航空、航海、遥感等领域。
GNSS 接收机的功能包括接收卫星信号、提取导航电文和伪距测量、处理导
航电文和计算定位结果等。其核心组件包括天线、接收单元和处理单元。天线负
责接收卫星信号，接收单元负责提取和处理信号，处理单元则负责进行数据处理
和计算。
GNSS 接收器产品具备多种功能，主要包括：
支持多星座和多频段支持：GNSS 接收器能够接收来自不同卫星系统的信号，
如GPS、GLONASS、伽利略、北斗等，同时支持多个频段，包括L1、L2、L5 等，
以提高定位精度和可靠性。
支持高精度增强信号：通过载波相位测量和差分定位技术，GNSS 接收器能
够实现亚厘米级的测量精度。
支持高更新率数据输出：GNSS 接收器支持高10Hz 的数据输出，满足动态测
量需求。
支持多种通信接口：如串行、USB、CAN 和以太网连接，便于数据传输和远程
控制。
支持干扰缓解，具备高级干扰可视化和缓解功能，能够在复杂电磁环境下保
持性能。
支持多系统融合：综合利用多个GNSS 系统的观测数据，提高定位可靠性和
精度。
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6.2.2.2. 惯性导航系统（INS）
惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统，该系统
根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系
中的速度和位置。惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量
的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基
本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将
它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的
速度、偏航角和位置等信息。
惯性导航系统通常由以下几个部分组成：
陀螺仪：用于测量载体的角速度。
加速度计：用于测量载体的加速度。
数据处理器：用于接收和处理惯性元件的输出信号，计算载体的运动状态和
位置信息。
6.2.2.3. 北斗差分定位设备（RTK/PPK）
全球定位地面增强系统（GNSS 地面增强系统）主要分为两大类：地基增强系
统（GBAS）和星基增强系统（SBAS）。
1）地基增强系统（GBAS）
GBAS 通过在地面建设地基增强站，依托这些站点和通讯网络，播发地面基
准站的差分数据给各类需要高精度定位的终端，辅助终端通过RTK 算法获得高精
度定位。建设区域范围的基准站，通过网络把基准站的卫星观测数据实时汇总到
中央处理器；中央处理器计算局部区域的空间误差、对流层、电离层延迟误差等；
基于区域基准站的数据和计算的误差信息，在指定位置生成虚拟参考站的观测数
据；通过通讯网络，把离终端用户最近的虚拟参考站的观测数据和误差信息播发
给终端；定位终端通过通讯网络接收到虚拟参考站的观测数据和区域的对流层、
电离层误差信息，结合终端的定位算法进行差分解算，最终得到高精度的定位结
果。
32
2）星基增强系统（SBAS）
SBAS 通过在地面建设星基增强站，依托这些站点和搭载卫星导航信号转发
器的地球静止轨道卫星（GEO）卫星，来向用户播发星历误差、卫星钟差、电离
层延迟等误差修正信息，实现对原有卫星导航系统定位精度的改进。建设全球范
围的基准站，并通过网络把卫星观测数据实时汇总在中央处理器；中央处理器计
算卫星的轨道误差、钟差、电离层延迟误差等差分信息；上行注入站把中央处理
器计算的差分信息注入到同步卫星；同步卫星广播差分信息；定位终端通过接收
信号，解析出差分信息，结合终端的定位算法，修正观测数据，最终得到高精度
的定位结果。
系统提供功能包括：
提供厘米级或亚米级的精确定位；
以有线和广播方式输出基于RTK 技术的北斗差分定位改正数；
除北斗外，还可输出GPS、GLONASS、Galileo 系统的差分定位改正数；
差分地面站可基于电子气泡实现智能对中；
差分地面站开机自动初始化，自动姿态补偿；
差分地面站可在线升级及远程控制；
差分地面站支持无线电台、移动通信、WiFi、蓝牙等多种通信方式。
6.2.3. 辅助导航
6.2.3.1. 微波着陆台（MLS）
微波着陆台包括:方位台、仰角台、精密测距器以及可能的拉平台和反方位
台。方位台和仰角台负责向空中发射扫描信号，为飞机提供方位角和仰角信息。
精密测距器则提供飞机与地面之间的距离信息。在扩展配置中，拉平台提供飞机
在拉平阶段离地面的高度信息，而反方位台则提供飞机离场和复飞时的方位信息。
微波着陆台是一种利用微波信号为飞机提供三维位置信息和下滑道指引的
导航系统，是一种在军用机场应用广泛、支持全天候运行的关键设备。特别在如
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低能见度、雾霾等复杂气象条件下，飞行员难以依靠目视判断着陆方向和距离时，
微波着陆台发挥着至关重要的作用，通过接收地面微波信号，飞机能够精确确定
自身位置，按照预定的下滑道安全着陆。因此，微波着陆台的稳定性和可靠性对
于保障飞行安全具有重要意义。
6.2.3.2. 米波导航台（ILS）
米波着陆台主要由地面航向信标台、下滑信标台和指点信标台组成。地面航
向信标台发射航向信号，为飞机提供水平方向引导；下滑信标台发射下滑信号，
为飞机提供垂直方向引导；指点信标台在飞机进近过程中提供距离信息。
米波导航台是另一种支持机场全天候运行的关键设备。在飞机进近着陆过程
中，为飞机提供水平和垂直方向引导，帮助飞机精确进入跑道，并保持正确的下
滑轨迹，确保飞机安全准确地降落在跑道上。米波导航台在民航机场具有广泛应
用，在军航机场安装部署也持续增加。其正常运行对于保障飞行安全和提高机场
运行效率至关重要。
6.2.3.3. 无方向信标台（NDB）
无方向信标台也称为中波导航台，是一种发射无方向性无线电信号的导航设
施，主要由发射机、天线和地网等部分组成。发射机产生特定频率的无线电信号，
通过天线向空中辐射；地网用于减小地面反射对信号的影响。飞机上的接收机接
收到无方向信标台发射的信号后，通过测量信号的强度和时间差等信息计算出飞
机相对于信标台的方位角，实现导航定位功能。
无方向信标台主要用于为飞机提供远距离导航。在飞行过程中，无方向信标
台为飞行员提供重要的导航参考信息，确保飞机按照预定航线飞行。尽管随着技
术进步，NDB 在现代机场中的作用有所弱化，但在复杂地形或偏远地区，仍作为
备用导航设施保障飞机位置识别和导航。特别是军事领域，NDB 台站仍然是重要
的备用导航设施，保障其处于正常运行状态具有重要价值。
34
6.2.3.4. 广播式自动相关监视（ADS-B）
ADS-B 是指无须人工操作或者询问，可以自动（1 秒1 次）从相关机载设备
获取参数并向其他飞机或地面站报告飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等
信息的系统，从而使管制员对飞机状态进行监控。
按照飞机广播信息传递方向划分，ADS-B 可划分为发送（ADS-BOUT）和接收
（ADS-BIN）两类。
ADS-BOUT 是指机载ADS-B 发射机以一定的周期向其他飞机或者地面空中交
通管制员发送飞机的位置信息和其他附加信息。ADS-BIN 是指飞机ADS-B 接收机
接收来自其他飞机ADS-B 发射机发送的OUT 信息或ADS-B 地面站设备发送的信
息。与雷达监视系统相比，ADS-B 数据更新速度快，数据精度高，传输的信息丰
富，安装和使用成本远低于雷达监视系统。
按照ADS-B 系统定义，ADS-B 系统是由信息源、信息传输通道、信息处理与
显示三部分组成的。简单地说，它是一个集通信与监视于一体的信息系统。ADSB
信息源主要包括飞机的四维位置信息（也就是经度、纬度、高度、时间）和附
加信息（冲突告警信息，航线拐点等信息）以及飞机的识别信息与类别信息。这
些信息可以通过全球卫星导航系统（GNSS）等航空电子设备得到。
ADS-B 的信息传输通道是指以ADS-B 报文形式，通过空—空、空—地数据链
广播式传播。数据链路是ADS-B 的重要组成部分，目前ADS-B 可选的数据技术有
3 种：模式4VDL（甚高频数据链），在欧洲较流行，不足是甚高频频段资源紧张；
UAT（通用访问收发机数据链），在美国较流行，多用于通用航空飞机，不足是
和DME（测量飞机与导航台距离的导航设备）互相干扰严重；1090ES（扩展电文
数据链，是基于S 模式应答机的一种技术），国际民航组织推荐采用。这是我国
目前采用的模式，实现选择性询问、双向数据通信。
6.2.4. 空管雷达系统
空管雷达，全称空中交通管制雷达，是为飞行管制系统提供航空器信息的地
面雷达，用于搜集并向飞行管制中心传送责任区域内航空器的位置、属性和其他
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信息。空管雷达及系统利用发射射频电磁波对目标物进行照射并接收其回波，通
过分析回波信号，获得目标的距离、速度、方位甚至形状等信息。其工作过程包
括：发射雷达信号、信号在空间传播、目标反射信号和接收处理回波信号。
空管雷达分为一次雷达和二次雷达。一次雷达是用于探测空中物体的反射式
主雷达；二次雷达实际上不是单一的雷达，而是包括雷达信标及数据处理在内的
一套系统，正式名称是空中管制雷达信标系统（ATCRBS）。
6.2.4.1. 一次雷达
一次雷达通过地面雷达装置发射无线电波，再依据空中飞机的反射回波得出
距离和方位信息。一次雷达下根据工作空域可以分为三类，分别是机场监视雷达
（ASR）、航路监视雷达（ARSR）、机场地面探测设备（ASD）。
机场监视雷达（ASR：AirportSurveillanceRadar）：作用距离为100 海里，
主要是塔台管制员或进近管制员使用。
航路监视雷达（ARSR：AirRouteSurveillanceRadar）：设置在航管控制中
心或相应的航路点上。它的探测范围在250 海里以上，高度可达13000 米。它的
功率比机场监视雷达大，在航路上的各部雷达把整个航路覆盖，这样管制员就可
以对航路飞行的飞机实施雷达间隔。
机场地面探测设备（ASD：AirfieldSurfaceDetection）：功率小，作用距
离一般为1 英里，主要用于特别繁忙机场的地面监控，它可以监控在机场地面上
运动的飞机和各种车辆，塔台。
精密进近雷达（PAR：PrecisionApproachRadar）由地面测定进近飞机位置
的一次雷达。安装在跑道的一侧。面向进近飞机在20°扇区范围内发射左右扫
描波束，同时在垂直平面的10°范围内发射上下扫描波束，作用距离为40.60km。
它向驾驶员提供飞机相对于跑道中心线的方位偏离、下滑偏离和对跑道入口的距
离数据。依靠精密进近雷达，在低能见度进近时，可以由地面人员通过话音通信
指挥飞机进人和保持在适当的下滑路线上完成进近着陆。
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6.2.4.2. 二次雷达
二次雷达通过“询问-应答”式工作，需要两次辐射，因此称为二次雷达。
需要与机载应答机协同合作才能完成对目标的检测。它是由地面的二次雷达设备
通过天线的方向性波束辐射频率为1030MHz 的一组询问编码脉冲，机载应答机接
收到这组询问信号后，根据所询问的内容自动发射回频率为1090MH 中的一组约
定的回答编码脉冲。通过地面二次雷达设备的接受和检测处理，最终完成对目标
的定位，给地面管制员提供飞机方位、距离、高度与识别码等信息。
6.2.5. 低空飞行通信一体化
低空飞行通信一体化是一个综合性的概念，它将低空飞行情报服务、机场起
降服务与通信技术紧密结合，旨在为低空飞行提供高效、安全、便捷的服务体系。
以下是详细介绍：
6.2.5.1. 低空飞行情报服务
6.2.5.1.1. 情报内容
空域信息：包括低空空域的范围划分，如管制空域、监视空域和报告空域的
具体边界。
气象情报：实时的气象数据对于低空飞行至关重要。它涵盖了风向、风速、
温度、湿度、气压、能见度和天气现象（如降雨、降雪、雾等）。这些气象信息
可以帮助飞行员提前规划飞行路线，避开恶劣天气区域。
飞行限制信息：提供军事活动区、保护区（如自然保护区、水源保护区等）、
特殊活动空域（如大型体育赛事、庆典活动上空等）的限制信息。告知飞行员哪
些区域禁止飞行或者需要特殊许可才能进入，以避免干扰军事行动或破坏保护区
环境等情况。
交通流量信息：低空飞行通信一体化系统能够实时监测并提供空域内其他飞
行器的位置、速度、高度和飞行方向等交通流量信息。这有助于飞行员提前预判
潜在的飞行冲突，调整飞行状态，确保飞行安全。
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6.2.5.1.2. 情报传播方式
数据链通信：通过先进的数据链技术，如ADS-B（广播式自动相关监视）等，
将飞行情报实时、准确地发送给低空飞行器。飞行器上的接收设备可以接收并解
析这些数据，为飞行员提供直观的情报显示。
通信网络：利用5G、卫星通信等通信网络，低空飞行情报可以以多种形式
（如文字、语音、图形等）传递给飞行员或飞行控制中心。
6.2.5.2. 机场起降服务
1.起降设施管理
跑道与滑行道管理：对于有跑道的通用航空机场或起降点，要对跑道的长度、
宽度、承载能力等参数进行管理。确保跑道能够满足不同类型低空飞行器（如小
型飞机、直升机、垂直起降飞行器等）的起降要求。同时，对滑行道的布局和状
况进行维护，保证飞行器在地面的安全移动。
停机坪管理：提供足够的停机坪空间，并且根据飞行器的类型和大小进行分
区。管理停机坪的地面设施，如系留设备、加油设施等。在一些繁忙的通用机场，
会有专门的直升机停机坪和固定翼飞机停机坪，并且配备完善的加油系统和系留
装置，以满足飞行器的停靠和维护需求。
助航设施管理：包括灯光系统（跑道灯、滑行道灯、进近灯等）和导航设施
（如VOR、ILS 等适用于低空飞行的简易导航设备）的维护和管理。这些设施在
夜间或低能见度条件下为飞行器提供引导，确保起降安全。
2.起降流程服务
起飞前服务：包括飞行器的停放引导、起飞前检查（如机械检查、仪表检查
等）、飞行计划申报和审批等。机场工作人员会引导飞行器准确停放在指定位置，
协助飞行员进行起飞前的各项检查，并将飞行计划及时提交给相关部门审批。
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降落服务：当飞行器接近机场时，提供降落引导服务，如通过通信设备告知
飞行员跑道风向、风速，以及提供降落路线建议等。在飞行器降落之后，安排停
机位置，进行安全检查等。
6.2.5.3. 机场交通管理
地面交通管制：对机场内地面飞行器（如飞机、直升机在地面滑行）和车辆
（如加油车、牵引车等）的交通进行管制。通过设置交通标志、标线，以及利用
通信设备指挥交通，避免地面交通拥堵和碰撞事故。
空中交通协调：在机场起降空域，协调多架飞行器的起飞和降落顺序，避免
空中交通冲突。通过实时监测飞行器的位置和状态，合理安排起降时间间隔。
6.3. 数字基础设施
数字基础设施以“物联网、数据件(机器人、摄像头、各类智能终端等)、节
点计算中心、算力中心”等设施为“平台”支撑。
6.3.1. 低空管控物联感知平台
低空管控物联感知平台是一个集成多种物联网技术与感知设备，旨在全面、
精准、实时地采集低空飞行相关信息，并为低空管控提供数据基础的综合性平台。
它通过对低空飞行器、飞行环境以及地面相关设施等多方面的感知与数据整合，
实现对低空领域的有效监测与管理，确保低空飞行活动的安全、有序与高效。
6.3.1.1. 飞行器信息感知与识别
利用射频识别（RFID）、ADS-B（广播式自动相关监视）、无人机识别码
（RemoteID）等技术，对低空飞行器进行精准识别，获取其型号、序列号、所有
者、飞行计划等基本信息。同时，通过传感器感知飞行器的实时位置（经纬度、
高度）、速度、航向、飞行姿态等动态参数，以便对飞行器的飞行轨迹和状态进
行全程监控。
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6.3.1.2. 飞行环境监测
部署气象传感器、地理信息传感器等设备，对低空飞行环境进行全面监测。
气象传感器可采集温度、湿度、气压、风速、风向、能见度、降水等气象数据，
为飞行器提供气象预警服务，帮助飞行员提前规划飞行路线，避开恶劣天气区域。
地理信息传感器则能够获取低空区域的地形地貌、障碍物分布等信息，如山脉、
高楼、高塔、高压线等，防止飞行器发生碰撞事故。
6.3.1.3. 地面设施与活动监测
对低空飞行相关的地面设施，如机场、起降点、导航台等进行状态监测，包
括设施的运行状况、设备完整性等信息采集。同时，还能对地面人员活动进行监
测，防止无关人员闯入飞行限制区域或对飞行器造成干扰。
6.3.1.4. 数据融合与传输
将来自不同感知设备和数据源的数据进行融合处理，去除冗余和错误信息，
提高数据的准确性和完整性。经过处理后的数据通过有线或无线通信网络（如5G、
卫星通信等）传输给低空管控指挥中心或其他相关平台，实现数据的共享与交互。
6.3.1.5. 异常与事件预警
基于对采集数据的实时分析，平台能够及时发现低空飞行中的异常情况和潜
在安全事件，并发出预警信号。
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6.3.2. 低空算力中心
低空算力中心是专门为低空飞行相关业务提供强大计算能力支持的设施。它
汇聚了大量的服务器、存储设备和网络设备，通过高速网络连接，能够对低空领
域产生的海量数据进行快速处理、分析和存储，是低空管控和飞行服务智能化的
关键基础设施。
6.3.2.1. 数据处理
6.3.2.1.1. 飞行数据处理
低空飞行会产生大量的实